Polímeros: Ciência e Tecnologia
https://revistapolimeros.org.br/article/doi/10.4322/polimeros.2014.030
Polímeros: Ciência e Tecnologia
Scientific & Technical Article

Inflamabilidade de Nanocompósitos de Polipropileno/Argila Organofílica

Flammability of Polypropylene/Organoclay Nanocomposites

Alves, Tatianny S.; Barbosa, Renata; Carvalho, Laura H. de; Canedo, Eduardo L.

Downloads: 3
Views: 1244

Resumo

A inflamabilidade de nanocompósitos com três tipos de polipropileno (homo e copolímeros) contendo 5% de argila montmorilonita organofílica (Cloisite 20A), 5 e 15% de polipropileno enxertado com anidrido maleico como agente compatibilizante e 0, 0,5 e 1% de cis-13-docosenamida (Erucamida) como agente co-intercalante foi estudada através do teste de queima horizontal UL94HB. Concentrados foram preparados em misturador interno e diluídos com a matriz de polipropileno em extrusora de dupla rosca corrotacional com diferentes configurações de rosca e velocidades rotação de 240 e 480 rpm. Os resultados indicaram aumento da velocidade de queima dos compósitos quando comparados às das matrizes e que a velocidade de queima não foi afetada pelas condições de processamento. Em todos os casos, foi observado durante o ensaio uma redução da emissão de fumaça, ausência de gotejamento de material e a formação de uma camada carbonácea, levando à preservação da estrutura interna da amostra.

Palavras-chave

polipropileno, compósitos, processamento, inflamabilidade

Abstract

The flammabilities of nanocomposites made with three polypropylene grades (homo and copolymers) with 5 wt % of organoclay (Cloisite 20A), 5 or 15 wt % of maleated polypropylene as compatibilizer, and 0, 0.5 or 1 wt % of cis-13-docosenamide (Erucamide) as co-intercalant, were studied using the horizontal burning test UL94HB. Masterbatches prepared in an internal mixer were diluted in the polypropylene matrix using a corotating twin-screw extruder, with different screw configurations and operating at 240 or 480 rpm. Results indicate that the high burning rate of the composites was not affected by the processing conditions. For all formulations was observed a significant reduction in smoke release, lack of dripping and the formation of a char surface layer, that protected the core of the samples.

Keywords

polypropylene, nanocomposites, processing, flammability

References

[1] Flame retardants: World markets - Plastics Additives & Compounding, 2, p.18 (2000).

[2] Kiliaris, T.; Papaspyrides, C. D. - Prog. Polym. Sci., 35, p.902 (2010).

[3] Rabello, M. – “Aditivação de Polímeros”, Artliber Editora Ltda, São Paulo (2000).

[4] Tang, Y.& Lewin, M. – Polym. Degrad. Stab., 93, p.1986 (2008).

[5] Samyn, F.; Bourbigot, S.; Jama, C. & Bellayer, S. – Polym. Degrad. Stab., 93, p.2019 (2008).

[6] Fina, A. & Camino, G. - Polym. Adv. Technol., 22, p.1147 (2011).

[7] Fina, A.; Cuttica, F. & Camino, G. – Polym. Degrad. Stab., 97, p.2619 (2012).

[8] Ray, S. S. & Okamoto, M. - Prog. Polym. Sci., 28, p.1539 (2003).

[9] Hull, T. R.& Stec, A. A. - J. Nanosci. Nanotechnol, 8, p.1 (2008).

[10] Barbosa, R. – “Efeito de sais quaternários de amônio na organofilização de uma argila bentonita nacional para o desenvolvimento de nanocompósitos de polietileno de alta densidade (PEAD)”, Dissertação de Mestrado, Universidade Federal de Campina Grande, Brasil (2005).

[11] Benson, S.W. & Nangia, P. S. – Acc. Chem. Res., 12, p.223 (1979).

[12] Ratnayake, U. N.; Haworth, B. & Hourston, J. - J. Appl. Polym. Sci., 112, p.320 (2009).

[13] Alves, T. S.; Barbosa, R.; Angrizani, C. C.; Coutinho, M. G.; Carvalho, L. H. & Canedo, E. L. – Polímeros, 23, p.672 (2013).

[14] UL-94 HB – “Test for flammability of plastic materials for parts in devices and appliances”, Underwriters Laboratories, Northbrook (2001).

[15] Alves, T. S. – “ Efeito do tipo de polipropileno e das condições de processamento na formação e propriedades de compósitos com argila organofílica”, Tese de Doutorado, Universidade Federal de Campina Grande, Brasil (2012).

[16] Zanetti, M.; Camino, G.; Canavese, D.; Morgan, A. B.; Lamelas, F. J. & Wilkie, C. A. - Chem. Mater., 14, p.189 (2002)

[17] Morgan, A. B. & Gilman, J. W. - J. Appl. Polym. Sci., 87, p.1329 (2003).

[18] Barbosa, R. – “Estudo da modificação de argilas bentoníticas para aplicação em nanocompósitos de polietileno”. Tese de Doutorado, Universidade Federal de Campina Grande, Brasil (2009).

[19] Rodrigues, A. W. B. – “Organofilização de argilas bentoníticas e aplicação no desenvolvimento de nanocompósitos com matriz de polipropileno”. Tese de Doutorado, Universidade Federal de Campina Grande, Brasil (2009).

[20] Qin, H.; Zhang, S.; Zhao, C.; Hu, G. & Yang, M. - Polymer, 46, p.8386 (2005).

[21] Qin, H.; Zhang, S.; Zhao, C.; Feng, M.; Yang, M.; Shu,Z. & Yang, S. - Polym. Degrad. Stab., 85, p.807 (2004).

[22] Gilman, J. W.; Jackson, C. L.; Morgan, A. B. & Jr, R. H. - Chem. Mater., 12, p. 1866 (2000).

[23] Zhao, L.; Li, J.; Guo, S. & Du, Q. - Polymer, 47, p.2460 (2006).
588371a27f8c9d0a0c8b49bf polimeros Articles
Links & Downloads

Polímeros: Ciência e Tecnologia

Share this page
Page Sections