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O crescimento na geração de rejeitos de equipamentos elétricos e eletrônicos (REEE), legislações mais rigorosas e o valor agregado destes materiais incentivam o desenvolvimento de tecnologias de reciclagem. Contudo, a reciclagem dos componentes poliméricos dos REEE (CP-REEE) precisa superar desafios como a degradação durante o uso e reprocessamento, a presença de diferentes aditivos nos rejeitos e a depreciação de propriedades causada pela mistura não controlada de polímeros. Assim, o objetivo deste trabalho foi desenvolver um estudo sobre a reciclagem mecânica na forma de blendas poliméricas de rejeitos do copolímero acrilonitrila-butadieno-estireno (ABS) e do poliestireno de alto impacto (HIPS), empregando agentes compatibilizantes. No desenvolvimento do trabalho foram realizadas a caracterização dos CP-REEE, análise das propriedades mecânicas, químicas, térmicas e morfológicas dos polímeros e das blendas de ABS/HIPS nas proporções de 1:3, 1:1 e 3:1 com variações na composição dos polímeros reciclados e virgens e por fim, realizado um estudo do envelhecimento foto-oxidativo acelerado de uma blenda ABS/HIPS. Os resultados mostraram que os polímeros ABS e HIPS reciclados ainda apresentam boas propriedades mecânicas e que a presença de agentes compatibilizantes provoca o aumento da tenacidade nas blendas ABS/HIPS. A incorporação de polímeros virgens nos materiais reciclados não promove ganho significativo nas propriedades mecânicas das blendas. Blendas com até 50% de ABS demonstraram ter propriedades próximas às do HIPS, enquanto as blendas com altos teores de ABS não alcançaram valores de propriedades mecânicas similares aos do ABS virgem. O comportamento das propriedades das blendas virgens e recicladas frente ao envelhecimento fotoquímico foi similar, indicando que o material reciclado apresenta grande potencial para aplicações. O estudo de blendas ABS/HIPS de CP-REEE demonstra que o controle da composição das blendas definem a sua aplicação. / The growth in waste electrical and electronic equipment (WEEE) generation, directives more stringent and the aggregate value presents in these waste are encouraging the development of recycling technologies. However, recycling of polymeric components from WEEE (PC-WEEE) must overcome challenges such as degradation during use and reprocessing, the presence of various additives in the waste and the depreciation of properties caused by uncontrolled polymers mixture. The aim of this work was to develop a study of the mechanical recycling in the form blends with of polymeric waste of acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer blends (ABS) and high impact polystyrene (HIPS) using compatibilizers. During the study was carried out the characterization of the PCWEEE and mechanical, chemical, thermal and morphological analysis of the polymers and the ABS / HIPS blends in proportions of 1:3, 1:1 and 3:1 with recycled and virgin polymers, as well as a study of the accelerated photo-oxidative aging of the ABS/HIPS blends. The results showed that ABS and HIPS recycled polymers still have good mechanical properties and the presence of compatibilization agents leads to increased toughness in ABS/HIPS blends. The incorporation of virgin polymers in recycled materials does not promote significant gain in the mechanical properties of the blends. Blends with up to 50% ABS have demonstrated to be closer to the HIPS, while blends with high content of ABS did not reach values of mechanical properties similar to the virgin ABS. The mechanical properties of virgin and recycled blends during the photochemical aging were similar, indicating that the recycled material has great potential for applications. The study of ABS/HIPS blends from PC-WEEE demonstrated that control of the blend composition establish their applications.

O crescimento na geração de rejeitos de equipamentos elétricos e eletrônicos (REEE), legislações mais rigorosas e o valor agregado destes materiais incentivam o desenvolvimento de tecnologias de reciclagem. Contudo, a reciclagem dos componentes poliméricos dos REEE (CP-REEE) precisa superar desafios como a degradação durante o uso e reprocessamento, a presença de diferentes aditivos nos rejeitos e a depreciação de propriedades causada pela mistura não controlada de polímeros. Assim, o objetivo deste trabalho foi desenvolver um estudo sobre a reciclagem mecânica na forma de blendas poliméricas de rejeitos do copolímero acrilonitrila-butadieno-estireno (ABS) e do poliestireno de alto impacto (HIPS), empregando agentes compatibilizantes. No desenvolvimento do trabalho foram realizadas a caracterização dos CP-REEE, análise das propriedades mecânicas, químicas, térmicas e morfológicas dos polímeros e das blendas de ABS/HIPS nas proporções de 1:3, 1:1 e 3:1 com variações na composição dos polímeros reciclados e virgens e por fim, realizado um estudo do envelhecimento foto-oxidativo acelerado de uma blenda ABS/HIPS. Os resultados mostraram que os polímeros ABS e HIPS reciclados ainda apresentam boas propriedades mecânicas e que a presença de agentes compatibilizantes provoca o aumento da tenacidade nas blendas ABS/HIPS. A incorporação de polímeros virgens nos materiais reciclados não promove ganho significativo nas propriedades mecânicas das blendas. Blendas com até 50% de ABS demonstraram ter propriedades próximas às do HIPS, enquanto as blendas com altos teores de ABS não alcançaram valores de propriedades mecânicas similares aos do ABS virgem. O comportamento das propriedades das blendas virgens e recicladas frente ao envelhecimento fotoquímico foi similar, indicando que o material reciclado apresenta grande potencial para aplicações. O estudo de blendas ABS/HIPS de CP-REEE demonstra que o controle da composição das blendas definem a sua aplicação. / The growth in waste electrical and electronic equipment (WEEE) generation, directives more stringent and the aggregate value presents in these waste are encouraging the development of recycling technologies. However, recycling of polymeric components from WEEE (PC-WEEE) must overcome challenges such as degradation during use and reprocessing, the presence of various additives in the waste and the depreciation of properties caused by uncontrolled polymers mixture. The aim of this work was to develop a study of the mechanical recycling in the form blends with of polymeric waste of acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer blends (ABS) and high impact polystyrene (HIPS) using compatibilizers. During the study was carried out the characterization of the PCWEEE and mechanical, chemical, thermal and morphological analysis of the polymers and the ABS / HIPS blends in proportions of 1:3, 1:1 and 3:1 with recycled and virgin polymers, as well as a study of the accelerated photo-oxidative aging of the ABS/HIPS blends. The results showed that ABS and HIPS recycled polymers still have good mechanical properties and the presence of compatibilization agents leads to increased toughness in ABS/HIPS blends. The incorporation of virgin polymers in recycled materials does not promote significant gain in the mechanical properties of the blends. Blends with up to 50% ABS have demonstrated to be closer to the HIPS, while blends with high content of ABS did not reach values of mechanical properties similar to the virgin ABS. The mechanical properties of virgin and recycled blends during the photochemical aging were similar, indicating that the recycled material has great potential for applications. The study of ABS/HIPS blends from PC-WEEE demonstrated that control of the blend composition establish their applications.

Tesis por compendio / [ES] En la actualidad, el modelado por deposición fundida (FDM) es el tipo de tecnología de fabricación aditiva más difundida y estudiada dada su facilidad de uso y economía de proceso. No obstante, debido a las anisotropías generadas durante el proceso aditivo, las piezas fabricadas mediante FDM presentan limitaciones en su uso funcional. Estas anisotropías dependen de los parámetros del proceso y pueden provocar variaciones dimensionales y cambios en las propiedades mecánicas de las piezas. Para mejorar dichas características, se puede recurrir a diversos post-procesos como el tratamiento térmico. Sin embargo, durante su aplicación se pueden producir variaciones dimensionales en las piezas tratadas que reduzcan o anulen su aplicabilidad industrial. En la presente Tesis Doctoral se ha abordado el estudio del comportamiento dimensional de piezas fabricadas mediante FDM sometidas a tratamiento térmico. Se ha evaluado una propuesta de mejora en el post-proceso consistente en el uso de un molde de polvo cerámico compactado alrededor de las piezas a fin de minimizar la aparición de deformaciones durante el tratamiento térmico. El estudio de las deformaciones durante el post-procesado térmico se ha focalizado en los dos materiales termoplásticos más empleados en FDM, el ácido poliláctico (PLA) y el acrilonitrilo butadieno estireno (ABS), de naturaleza semicristalina y amorfa respectivamente. Se han analizado las variaciones dimensionales sufridas por las piezas durante el tratamiento térmico, considerando la influencia de la orientación de las líneas depositadas, la temperatura del tratamiento y el uso del molde de polvo cerámico. Para evaluar la mejora aplicada en el post-procesado térmico, se ha definido y analizado la eficacia del molde con las mismas variables del estudio dimensional. A fin de poder predecir las deformaciones sufridas por las piezas tratadas y la eficacia del molde en un amplio rango de temperaturas, se ha realizado una aproximación polinómica con los resultados obtenidos experimentalmente. / [CA] Actualment, el modelatge per deposició fosa (FDM) és el tipus de tecnologia de fabricació additiva més difosa i estudiada atesa la facilitat d'ús i economia de procés. Això no obstant, a causa de les anisotropies generades durant el procés additiu, les peces fabricades mitjançant FDM presenten limitacions en el seu ús funcional. Aquestes anisotropies depenen dels paràmetres del procés i poden provocar variacions dimensionals i canvis a les propietats mecàniques de les peces. Per millorar aquestes característiques, es pot recórrer a diversos postprocessos com el tractament tèrmic. No obstant això, durant la seva aplicació es poden produir variacions dimensionals a les peces tractades que redueixin o anul·lin la seva aplicabilitat industrial. En aquesta Tesi Doctoral s'ha abordat l'estudi del comportament dimensional de peces fabricades mitjançant FDM sotmeses a tractament tèrmic. S'ha avaluat una proposta de millora en el post-procés consistent en l'ús d'un motlle de pols ceràmic compactat al voltant de les peces per tal de minimitzar l'aparició de deformacions durant el tractament tèrmic. L'estudi de les deformacions durant el post-processat tèrmic s'ha focalitzat en els dos materials termoplásticos més empleats en FDM, l'àcid poliláctico (PLA) i l'acrilonitrilo butadien estireno (ABS), de naturalesa semicristalina i amorfa respectivament. S'han analitzat les variacions dimensionals sofrides per les peces durant el tractament tèrmic, tenint en compte la influència de l'orientació de les línies dipositades, la temperatura del tractament i l'ús del motlle de pols ceràmic. Per avaluar la millora aplicada en el post-processat tèrmic, s'ha definit i analitzat l'eficàcia del motlle amb les mateixes variables de l'estudi dimensional. Per tal de poder predir les deformacions patides per les peces tractades i l'eficàcia del motlle en un ampli rang de temperatures, s'ha fet una aproximació polinòmica amb els resultats obtinguts experimentalment. / [EN] Nowadays, fused deposition modeling (FDM) is the most widespread and studied additive manufacturing technology due to its ease of use and process economics. However, due to the anisotropies generated during the additive process, FDM fabricated parts have limitations in their functional use. These anisotropies depend on the process parameters and can lead to dimensional variations and changes in the mechanical properties of the parts. Various post-processes, such as heat treatment, can be used to improve these characteristics. However, during its application, dimensional variations can occur in the treated parts that reduce or make their industrial applicability impossible. In this Thesis, the dimensional behavior of FDM parts subjected to heat treatment has been studied. A post-processing improvement proposal consisting of using a compacted ceramic powder mould around the parts to minimize deformations during the heat treatment has been evaluated. The study of deformations during thermal post-processing has focused on the two most widely used thermoplastic materials in FDM, polylactic acid (PLA) and acrylonitrile butadiene styrene (ABS), with semi-crystalline and amorphous nature respectively. For this purpose, standard specimens coded according to different internal geometries were manufactured. The dimensional variations suffered by the parts during the heat treatment have been analyzed considering the influence of the orientation of the deposited lines, the material used, the treatment temperature and the use of the ceramic powder mould. To evaluate the thermal post-processing improvement, the effectiveness of mould has been defined and analyzed with the same variables of the dimensional study. To predict the deformations suffered by the treated parts and the efficacy of the mould in a wide range of temperatures, a polynomial approximation has been fitted to the results obtained experimentally. / Lluch Cerezo, J. (2023). Análisis y mejora del comportamiento dimensional de termoplásticos impresos en 3D mediante modelado por deposición fundida sometidos a un proceso de tratamiento térmico [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/194607 / Compendio