Influência do envelhecimento termo-oxidativo nas propriedades mecânicas e de amarelamento de blendas de poliestireno com borracha reciclada de estireno-butadieno (SBR)

AUTOR(ES)
FONTE

Matéria (Rio J.)

DATA DE PUBLICAÇÃO

16/09/2019

RESUMO

RESUMO Este trabalho teve como objetivo avaliar o envelhecimento termo-oxidativo, nas propriedades mecânicas e de índice de amarelamento (YI), de blendas de poliestireno com borracha reciclada (SBRr), compatibilizadas. As blendas foram preparadas, inicialmente, em uma extrusora de rosca dupla corrotacional e, posteriormente, os grânulos extrudados foram moldados por injeção. Para efeito comparativo, o poliestireno de alto impacto comercial (HIPS) foi processado nas mesmas condições das blendas. Os resultados da caracterização do SBRr indicaram, em sua composição, cargas de sílica, carbonato de cálcio, talco e óxido de zinco, enquanto que, por termogravimetria, verificou-se duas etapas de decomposição térmica. Verificou-se que a resistência ao impacto diminuiu, significativamente, nos 15 dias iniciais do envelhecimento, e, subsequentemente, apresentou uma tendência de estabilização com pequenas oscilações. As propriedades de módulo de elasticidade, resistência e alongamento na ruptura sob tração apresentaram o mesmo comportamento da resistência ao impacto, redução acentuada nos 15 dias inicias, seguida de estabilização, com o decorrer do envelhecimento. Quando a blenda foi compatibilizada com 5% de estireno-butadieno-estireno (SBS), foram observadas as melhores propriedades, antes e após o envelhecimento, apresentando resistência ao impacto equiparáveis ao HIPS. A perda de massa das blendas indicou extração de componentes voláteis. Por índice de amarelamento (YI), observou-se, nas blendas, um aumento brusco nos 15 dias iniciais e, em seguida, estabilidade, com uma taxa de amarelamento praticamente constante. Até 30 dias de envelhecimento, o HIPS apresentou uma baixa taxa de amarelamento, e, posteriormente, ocorreu uma intensificação no YI. No geral, as blendas obtidas por mistura mecânica apresentaram comportamento similar ao HIPS. Porém, somente quando a blenda foi compatibilizada com SBS que o comportamento de impacto apresentou o mesmo patamar do HIPS.ABSTRACT The objective of this study was to evaluate thermo-oxidative aging in the mechanical properties and yellowing index (YI) of polystyrene blends with compatibilized recycled rubber (SBRr). The blends were initially prepared in a co-rotating double screw extruder, after which the extruded granules were injection molded; high-impact polystyrene (HIPS) was processed under the same conditions for comparison. The SBRr characterization results revealed composition fillers of silica, calcium carbonate, talc, and zinc oxide, while thermogravimetry demonstrated two thermal decomposition stages. It was found that impact strength decreased significantly during the initial 15 days of aging and then showed a tendency to stabilize with small oscillations. Properties related to the modulus of elasticity, strength, and elongation at tensile rupture were similar to those of impact strength: a marked reduction in the initial 15 days followed by stabilization with aging. When a blend was compatibilized with 5% styrene-butadiene-styrene (SBS), optimal properties were observed before and after aging, indicating impact resistance comparable to HIPS. The blends’ loss of mass suggested volatile component extraction. In terms of the YI, the blends showed a sudden increase in the first 15 days of aging before stabilizing at a practically constant yellowing rate. Up to 30 days of aging, HIPS presented a low yellowing rate, after which point the YI intensified. In general, the blends obtained via mechanical mixing exhibited behavior similar to HIPS; for the blend compatibilized with SBS, however, the impact behavior was identical to that of HIPS.

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