Uso de Argila Organofílica na Compatibilização de Misturas PP/EPDM
The Use of an Organoclay on the Compatibilization of PP/EPDM Blends
Ferreira, Kaline R. M.; Leite, Itamara Farias; Siqueira, Alex da S.; Raposo, Claudia M. O.; Carvalho, Laura H.; Silva, Suédina M. L.
http://dx.doi.org/10.1590/S0104-14282011005000072
Polímeros: Ciência e Tecnologia, vol.21, n5, p.421-428, 2011
Resumo
Misturas PP/EPDM com variadas razões PP:EPDM, não compatibilizadas e compatibilizadas com o polipropileno modificado com anidrido maleico (PP-g-MA), foram preparadas por fusão. A influência da adição de 1 pcr de uma argila bentonita na morfologia, propriedades mecânicas e reológicas destas misturas foi avaliada. A bentonita empregada como carga, proveniente da Bentonit União Nordeste/PB foi purificada e modificada organicamente com tecnologia desenvolvida por nosso grupo de pesquisa, antes de ser adicionada às misturas. Os dados de difratometria de raios X mostraram que, para diferentes razões de PP:EPDM na mistura a incorporação de 1 pcr de argila organofílica resultou na formação de nanocompósitos intercalados desordenados (20 ou 40% de EPDM) ou intercalados/ esfoliados (10 e 30% EPDM). A incorporação da argila organofílica provocou alterações nas propriedades morfológicas, mecânicas e reológicas das misturas, especialmente daquelas preparadas com 30% em massa de EPDM onde a ação compatibilizante da argila foi observada.
Palavras-chave
Blendas PP/EPDM, argila organofílica, compatibilização
Abstract
PP/EPDM blends with different PP:EPDM ratios, non-compatibilized and compatibilized with maleic anhydride grafted polypropylene (PP-g-MA) were prepared by melting. The influence of 1 phr bentonite clay addition on the morphology, mechanical and rheological properties of these blends was evaluated. The bentonite used as a filler, provided by Bentonit União Nordeste/PB, was purified and organically modified with a technology developed by our research group, before being added to the blends. X-ray diffraction results showed that, for blends having different PP:EPDM ratios, 1 phr organoclay addition led to the formation of intercalated (20 or 40% EPDM) or intercalated/exfoliated (10 and 30% EPDM) nanocomposites. The morphological, mechanical and rheological properties of the blends were modified by organoclay addition, especially for those with 30 wt% of EPDM, where a compatibilizing effect of the organoclay was observed.
Keywords
PP/EPDM blends, organoclay, compatibilization
References
1. Gomes, A. S.; Barbosa, R. V. & Soares, B. G. - Polímeros, p.19 (1992).
2. Dai, Y. Q.; Wang, B.; Wang, S. J.; Jiang, T. & Cheng, S. Y. - Rad. Phy. Chem., 68, p.493 (2003). http://dx.doi.org/10.1016/S0969- 806X(03)00216-0
3. Bianchi, L.; Cimino, S.; Forte, A; Greco, R; Martuscelli, E.; Riva, F. & Silvestre, C. J. - Mater. Sci., 20, p.895 (1985). http://dx.doi. org/10.1007/BF00585732
4. González, J.; Albano, C.; Candal, M. V.; Ichazo, M. N. & Hernández, M. - Nucl. Instrum. Method. Phys. Research B: Beam Interac. Mater. Atoms., 236, p.354 (2005).
5. Karger-Kocsis, J.; Kalló, A.; Szafner, A.; Bodor, G. & Sényei, Z. - Polymer, 20, p.37 (1979).
6. Tinker, A. J. - Polym. Commun., 25, p.325 (1984).
7. Nitta, K.; Kawada, T.; Yamahiro, M.; Mori, H. & Terano, M. - Polymer, 41, p.6765 (2000). http://dx.doi.org/10.1016/S0032- 3861(99)00895-2
8. Jang, B. Z.; Uhlmann, D. R. & Vander, J. B. S. - J. Appl. Polym. Sci., 29, p.4377 (1984). http://dx.doi.org/10.1002/app.1984.070291266
9. Arroyo, M.; Zitzumbo, R. & Avalos, F. - Polymer, 41, p.6351 (2000). http://dx.doi.org/10.1016/S0032-3861(99)00821-6
10. Jianga, W.; Tjonga, S. C. & Lia, R. K. Y. - Polymer, 41, p.3479 (2000).
11. Pukánszky, B.; Tudos, F.; Kalló, A. & Bodor, G. - Polymer, 30, p.1399 (1989).
12. Machado, M. A. L.; Biagiotti, J.; Arroyo, M. & Kenny, J. M. - Polym. Eng. Sci., 43, p.1018 (2003).
13. Sirisinha, K. P. & Preechachon, I. J. - Appl. Polym. Sci., 89, p.3557 (2003). http://dx.doi.org/10.1002/app.12544
14. Lee, H.; Fasulo, P. D.; Rodgers, W. R. & Paul, D. R. - Polymer, 46, p.11673 (2005). http://dx.doi.org/10.1016/j.polymer.2005.09.068
15. Leaversuch, R. “Plastics Technology”, 2009.
16. Ou, Y.; Guo, T.; Fang, X.; Yu, Z. - J. Appl. Polym. Sci., 74, p.2397 (1999). http:// dx.doi.org/10.1002/(SICI)1097-4628(19991205)74:10%3C2397::AIDAPP7% 3E3.0.CO;2-N
17. Mishra, J. K.; Hwang, K. J. & Ha, C. S. - Polymer, 46, p.1995 (2005). http://dx.doi.org/10.1016/j.polymer.2004.12.044
18. Kim, D. H.; Fasulo, P. D.; Rodgers, W. R. & Paul, D. R. - Polymer, 48, p.5308 (2007). http://dx.doi.org/10.1016/j.polymer.2007.07.011
19. Kim, D. H.; Fasulo, P. D.; Rodgers, W. R. & Paul, D. R. - Polymer, 49, p.2492 (2008). http://dx.doi.org/10.1016/j.polymer.2008.04.005
20. Lee, H.; Fasulo, P. D.; Rodgers, W. R. & Paul, D. R. - Polymer, 47, p.3528 (2006). http://dx.doi.org/10.1016/j.polymer.2006.03.016
21. Deshmane, C.; Yuan, Q. & Misra, R. D. K. - Mater. Sci. Eng., 460-461, p.277 (2007). http://dx.doi.org/10.1016/j.msea.2007.01.045
22. Mehta, S.; Mirabella, F. M.; Rufener, K. & Bafna, A. J. - J. Appl. Polym. Sci., 92, p.928 (2004). http://dx.doi.org/10.1002/app.13693
23. Tjong, S. C. & Ruan, Y. H. J. - J. Appl. Polym. Sci., 110, p.864 (2008). http://dx.doi.org/10.1002/app.28560
24. Leite, I. F.; Soares, A. P. S.; Carvalho, L. H.; Malta, O. M. L.; Raposo, C. M. O. & Silva, S. M. L. - J. Thermal. Anal. Calorim., 100, p.563 (2010). http://dx.doi.org/10.1007/s10973-009-0265-3
25. Araujo, P. E. R.; Araújo, S. S.; Raposo, C. M. O.; Silva, S. M. L. - “Poly(ethyleneterephthalate)(PET)/layered silicate nanocomposites. Effect of Bentonite purification on morpholog/behavior relationship”, in: Proceedins of the 23th Polymer Processing Society Annual Meeting, p.1, 2007.
26. Silva, S. M. L., Araujo, P. E. R.; Ferreira, K. R. M.; Canedo, E. L.; Carvalho, L. H. & Raposo, C. M. O. Polym. Eng. Sci., 49, p.1696 (2009). http://dx.doi.org/10.1002/pen.21399
27. Ray, S. S. & Okamoto, M. - Prog. Polym. Sci., 28, p.1539 (2003).
28. Sánchez-Solís, A.; Garcia-Rejon, A. & Manero, O. - Macromol. Symp., 192, p.281 (2003).
29. Marconcini, J. M. & Ruvolo Filho, A. - Polímeros, 16(4), p.323, 2006.
30. Motamedi, P. & Bagheri, R. - Mater. Des., 31, p.1776 (2010). http:// dx.doi.org/10.1016/j.matdes.2009.11.013
31. Dintcheva, N. Tz.; Filippone, G.; Mantia, F. P.; Acierno, D. - Polym. Degrad. Stab., p.527 (2010).
32. Filippone, G.; Dintcheva, N. Tz.; Mantia, F. P. & Acierno, D. - Polymer, 51, p.3956 (2010). http://dx.doi.org/10.1016/j. polymer.2010.06.044
33. Petridis, D. & Voulgaris, D. - Polymer, 43, p.2213 (2002). http://dx.doi. org/10.1016/S0032-3861(02)00039-3
34. Gelfer, M. Y.; Song, H. H.; Liu, L.; Hsiao, B. S.; Chu, B.; Rafailovich, M.; Si, M. & Zaitsev, V. - J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. 41, p.44 (2003). http://dx.doi.org/10.1002/polb.10360
35. Yurekli, K.; Karim, A.; Amis, E. J. & Krishnamoorti, R. - Macromol., 36, p.7256 (2003). http://dx.doi.org/10.1021/ma020755l
36. Wang, Y.; Zhang, Q. & Fu, Q. - Macromol. Rapid. Commun., 24, p.231 (2003). http://dx.doi.org/10.1002/marc.200390026
37. Khatua, B. B.; Lee, D. J.; Kim, H. Y. & Kim, J. K. - Macromol., 37, p.2454 (2004). http://dx.doi.org/10.1021/ma0352072
38. Li, Y. & Shimizu, H. - Polymer, 45, p.7381 (2004). http://dx.doi. org/10.1016/j.polymer.2004.09.018
39. Yoo, Y.; Park, C.; Lee, S.; Choi, K.; Kim, S. & Lee, J. H. - Macromol. Chem. Phys., 206, p.878 (2005). http://dx.doi.org/10.1002/ macp.200400526
40. Li, Y. & Shimizu, H. - Macromol. Rapid. Commun., 26, p.710 (2005). http://dx.doi.org/10.1002/marc.200400654
41. Ray, S. S.; Pouliot, S.; Bousmina, M. & Utracki, L. A. - Polymer, 45, p.8403 (2004).
42. Ray, S. S. & Bousmina, M. - Macromol. Rapid. Commun., 26, p.1639 (2005).
43. Ray, S. S. & Bousmina, M. - Macromol. Rapid. Commun., 26, p.450 (2005).
44. Hong, J. S.; Namkung, H.; Ahn, K. H.; Lee, S. J. & Kim, C. - Polymer, 47, p.3967 (2006). http://dx.doi.org/10.1016/j.polymer.2006.03.077
45. Si, M.; Araki, T.; Ade, H.; Kilcoyne, A. L. D.; Fisher, R.; Sokolov, J. C. & Rafailovich, M. H. - Macromol., 39, p.4793 (2006).
2. Dai, Y. Q.; Wang, B.; Wang, S. J.; Jiang, T. & Cheng, S. Y. - Rad. Phy. Chem., 68, p.493 (2003). http://dx.doi.org/10.1016/S0969- 806X(03)00216-0
3. Bianchi, L.; Cimino, S.; Forte, A; Greco, R; Martuscelli, E.; Riva, F. & Silvestre, C. J. - Mater. Sci., 20, p.895 (1985). http://dx.doi. org/10.1007/BF00585732
4. González, J.; Albano, C.; Candal, M. V.; Ichazo, M. N. & Hernández, M. - Nucl. Instrum. Method. Phys. Research B: Beam Interac. Mater. Atoms., 236, p.354 (2005).
5. Karger-Kocsis, J.; Kalló, A.; Szafner, A.; Bodor, G. & Sényei, Z. - Polymer, 20, p.37 (1979).
6. Tinker, A. J. - Polym. Commun., 25, p.325 (1984).
7. Nitta, K.; Kawada, T.; Yamahiro, M.; Mori, H. & Terano, M. - Polymer, 41, p.6765 (2000). http://dx.doi.org/10.1016/S0032- 3861(99)00895-2
8. Jang, B. Z.; Uhlmann, D. R. & Vander, J. B. S. - J. Appl. Polym. Sci., 29, p.4377 (1984). http://dx.doi.org/10.1002/app.1984.070291266
9. Arroyo, M.; Zitzumbo, R. & Avalos, F. - Polymer, 41, p.6351 (2000). http://dx.doi.org/10.1016/S0032-3861(99)00821-6
10. Jianga, W.; Tjonga, S. C. & Lia, R. K. Y. - Polymer, 41, p.3479 (2000).
11. Pukánszky, B.; Tudos, F.; Kalló, A. & Bodor, G. - Polymer, 30, p.1399 (1989).
12. Machado, M. A. L.; Biagiotti, J.; Arroyo, M. & Kenny, J. M. - Polym. Eng. Sci., 43, p.1018 (2003).
13. Sirisinha, K. P. & Preechachon, I. J. - Appl. Polym. Sci., 89, p.3557 (2003). http://dx.doi.org/10.1002/app.12544
14. Lee, H.; Fasulo, P. D.; Rodgers, W. R. & Paul, D. R. - Polymer, 46, p.11673 (2005). http://dx.doi.org/10.1016/j.polymer.2005.09.068
15. Leaversuch, R. “Plastics Technology”, 2009.
16. Ou, Y.; Guo, T.; Fang, X.; Yu, Z. - J. Appl. Polym. Sci., 74, p.2397 (1999). http:// dx.doi.org/10.1002/(SICI)1097-4628(19991205)74:10%3C2397::AIDAPP7% 3E3.0.CO;2-N
17. Mishra, J. K.; Hwang, K. J. & Ha, C. S. - Polymer, 46, p.1995 (2005). http://dx.doi.org/10.1016/j.polymer.2004.12.044
18. Kim, D. H.; Fasulo, P. D.; Rodgers, W. R. & Paul, D. R. - Polymer, 48, p.5308 (2007). http://dx.doi.org/10.1016/j.polymer.2007.07.011
19. Kim, D. H.; Fasulo, P. D.; Rodgers, W. R. & Paul, D. R. - Polymer, 49, p.2492 (2008). http://dx.doi.org/10.1016/j.polymer.2008.04.005
20. Lee, H.; Fasulo, P. D.; Rodgers, W. R. & Paul, D. R. - Polymer, 47, p.3528 (2006). http://dx.doi.org/10.1016/j.polymer.2006.03.016
21. Deshmane, C.; Yuan, Q. & Misra, R. D. K. - Mater. Sci. Eng., 460-461, p.277 (2007). http://dx.doi.org/10.1016/j.msea.2007.01.045
22. Mehta, S.; Mirabella, F. M.; Rufener, K. & Bafna, A. J. - J. Appl. Polym. Sci., 92, p.928 (2004). http://dx.doi.org/10.1002/app.13693
23. Tjong, S. C. & Ruan, Y. H. J. - J. Appl. Polym. Sci., 110, p.864 (2008). http://dx.doi.org/10.1002/app.28560
24. Leite, I. F.; Soares, A. P. S.; Carvalho, L. H.; Malta, O. M. L.; Raposo, C. M. O. & Silva, S. M. L. - J. Thermal. Anal. Calorim., 100, p.563 (2010). http://dx.doi.org/10.1007/s10973-009-0265-3
25. Araujo, P. E. R.; Araújo, S. S.; Raposo, C. M. O.; Silva, S. M. L. - “Poly(ethyleneterephthalate)(PET)/layered silicate nanocomposites. Effect of Bentonite purification on morpholog/behavior relationship”, in: Proceedins of the 23th Polymer Processing Society Annual Meeting, p.1, 2007.
26. Silva, S. M. L., Araujo, P. E. R.; Ferreira, K. R. M.; Canedo, E. L.; Carvalho, L. H. & Raposo, C. M. O. Polym. Eng. Sci., 49, p.1696 (2009). http://dx.doi.org/10.1002/pen.21399
27. Ray, S. S. & Okamoto, M. - Prog. Polym. Sci., 28, p.1539 (2003).
28. Sánchez-Solís, A.; Garcia-Rejon, A. & Manero, O. - Macromol. Symp., 192, p.281 (2003).
29. Marconcini, J. M. & Ruvolo Filho, A. - Polímeros, 16(4), p.323, 2006.
30. Motamedi, P. & Bagheri, R. - Mater. Des., 31, p.1776 (2010). http:// dx.doi.org/10.1016/j.matdes.2009.11.013
31. Dintcheva, N. Tz.; Filippone, G.; Mantia, F. P.; Acierno, D. - Polym. Degrad. Stab., p.527 (2010).
32. Filippone, G.; Dintcheva, N. Tz.; Mantia, F. P. & Acierno, D. - Polymer, 51, p.3956 (2010). http://dx.doi.org/10.1016/j. polymer.2010.06.044
33. Petridis, D. & Voulgaris, D. - Polymer, 43, p.2213 (2002). http://dx.doi. org/10.1016/S0032-3861(02)00039-3
34. Gelfer, M. Y.; Song, H. H.; Liu, L.; Hsiao, B. S.; Chu, B.; Rafailovich, M.; Si, M. & Zaitsev, V. - J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. 41, p.44 (2003). http://dx.doi.org/10.1002/polb.10360
35. Yurekli, K.; Karim, A.; Amis, E. J. & Krishnamoorti, R. - Macromol., 36, p.7256 (2003). http://dx.doi.org/10.1021/ma020755l
36. Wang, Y.; Zhang, Q. & Fu, Q. - Macromol. Rapid. Commun., 24, p.231 (2003). http://dx.doi.org/10.1002/marc.200390026
37. Khatua, B. B.; Lee, D. J.; Kim, H. Y. & Kim, J. K. - Macromol., 37, p.2454 (2004). http://dx.doi.org/10.1021/ma0352072
38. Li, Y. & Shimizu, H. - Polymer, 45, p.7381 (2004). http://dx.doi. org/10.1016/j.polymer.2004.09.018
39. Yoo, Y.; Park, C.; Lee, S.; Choi, K.; Kim, S. & Lee, J. H. - Macromol. Chem. Phys., 206, p.878 (2005). http://dx.doi.org/10.1002/ macp.200400526
40. Li, Y. & Shimizu, H. - Macromol. Rapid. Commun., 26, p.710 (2005). http://dx.doi.org/10.1002/marc.200400654
41. Ray, S. S.; Pouliot, S.; Bousmina, M. & Utracki, L. A. - Polymer, 45, p.8403 (2004).
42. Ray, S. S. & Bousmina, M. - Macromol. Rapid. Commun., 26, p.1639 (2005).
43. Ray, S. S. & Bousmina, M. - Macromol. Rapid. Commun., 26, p.450 (2005).
44. Hong, J. S.; Namkung, H.; Ahn, K. H.; Lee, S. J. & Kim, C. - Polymer, 47, p.3967 (2006). http://dx.doi.org/10.1016/j.polymer.2006.03.077
45. Si, M.; Araki, T.; Ade, H.; Kilcoyne, A. L. D.; Fisher, R.; Sokolov, J. C. & Rafailovich, M. H. - Macromol., 39, p.4793 (2006).
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