Caracterização Térmica e Dinâmico-Mecânica de Compósitos TPU/Mica Preparados em Reômetro de Torque
Thermal and Dynamic Mechanical Characterization of TPU/Mica Composites Prepared by Torque Rheometer
Escócio, Viviane A.; Visconte, Leila L. Y.; Carvalho, Mariana B. M. de; Nunes, Regina C. R.; Altstädt, Volker
http://dx.doi.org/10.1590/S0104-14282011005000033
Polímeros: Ciência e Tecnologia, vol.21, n3, p.240-245, 2011
Resumo
Este trabalho tem como objetivo a incorporação da mica à matriz do elastômero termoplástico de poliuretano (TPU) tipo poliéter, para o desenvolvimento de novos materiais nos quais as propriedades inerentes da mica possam ser combinadas às do TPU. Este elastômero termoplástico tem alto custo, ao contrário da mica, que é de baixo custo e abundante no Brasil. Os diferentes compósitos, com teores de mica variando de 0 a 20 phr (por cem partes de resina), foram preparados em misturador interno, acoplado a um reômetro de torque Haake. Estes compósitos foram analisados termicamente por análise termogravimétrica (TGA) e análise dinâmico-mecânica (DMA). Foi observado que a incorporação de mica ao TPU altera as propriedades dinâmico-mecânicas bem como a estabilidade térmica deste polímero em diferentes atmosferas. A adição de mica desloca o início da degradação para temperaturas mais baixas nas duas atmosferas (inerte e oxidante) e a temperatura de transição vítrea tem ligeira diminuição com o aumento do teor de mica. Os resultados decorrem principalmente das interações entre a mica e o segmento rígido do TPU, durante o processamento em misturador interno.
Palavras-chave
Elastômero termoplástico de poliuretano, mica, análise térmica
Abstract
This work is aimed at incorporating mica to the matrix of a polyether type thermoplastic polyurethane elastomer (TPU), for the development of new materials in which the inherent properties of mica could be combined to those of TPU. This thermoplastic elastomer has high cost, unlike mica, which is inexpensive and abundant in Brazil. The different composites, with the mica contents varying from 0-20 phr (per hundred resin) were prepared in an internal mixer, coupled to a Haake torque rheometer. These composites had their thermal properties analyzed by thermogravimetric analysis (TGA) and dynamic mechanical analysis (DMA). The incorporation of mica caused changes in the thermal stability of TPU in different atmospheres and in its dynamic mechanical properties. The addition of mica shifted the onset of degradation to lower temperatures in the two atmospheres (inert and oxidizing), while the glass transition temperature decreased slightly with increasing mica content. The results stem mainly from the interactions between mica and TPU hard segments during processing in the internal mixer.
Keywords
Thermoplastic polyurethane elastomer, mica, thermal analysis
References
1. Saunders, J. H. & Frish, K. C. - “Polyurethanes Chemistry and Technology”, John-Wiley and Sons, New York (1978).
2. Yamatoso, T.; Shibayama & Namura, S. – Polym., 21, p.825 (1989).
3. Silva, M. T. M. B. - “Misturas físicas de poliuretano elastomérico com resinas ABS”, Dissertação de Mestrado, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Brasil (1992).
4. Wicks, Z. W. Jr.; Wicks, D. A. & Rosthauser, J. W. – Prog. Org. Coat., 44, p.161 (2002).
5. Chattopadhyay, D. K. & Webster, D. C. – Prog. Polym. Sci., 34, p.52 (2009).
6. Escócio, V. A. - “Nanocompósitos Poliméricos com Mica”, Seminário para Mestrado, Universidade Federal do Rio de Janeiro (2005).
7. Furtado, C. R. G. – “Substituição parcial de negro de fumo e sílica por mica em composições elastoméricas de SBR”, Tese de Doutorado, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Brasil (1996).
8. Gan, D.; Lu, S.; Song, C. & Wang, Z. – Eur. Polym. J., 37, p.1359 (2001).
9. Ayres, E. & Oréfice, R. L. – Polímeros, 17, p.341 (2007).
10. Barick, A. K. & Tripathy, D. K. – Polym. Eng. Sci., 50, p.492 (2010).
11. Berta, M.; Lindsay, C.; Pans, G. & Camino, G. – “Polym. Degrad. Stab., 91, p.1179 (2006).
12. Barick, A. K. & Tripathy, D. K. – Mater. Sci. Eng., A, 527, p.816 (2010).
13. Zeng, Q.; Yu, A. & Lu, G. M. – Nanotechnology, 16, p.2762 (2005).
14. Seo, W. J.; Sung, Y. T.; Han, S. J.; Kim, Y. H.; Ryu, O. H.; Lee, H. S. & Kim, W. N. - J. Appl. Polym. Sci., 101, p.2879 (2006).
Facebook
Google+
Twitter
LinkedIn
Mendeley
StumbleUpon
CiteULike
Reddit
Email