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Previous issue date: 2015-07-15 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Poly (lactic acid) (PLA) is a rigid and brittle thermoplastic polymer, and poly (ε-caprolactone) (PCL) is a thermoplastic polymer of lower rigidity and higher toughness than PLA. Combination of these properties through the blend PLA/PCL has been studied successfully to change the final properties of the PLA. The addition of multiwalled carbon nanotubes (MWCNT) in the blend PLA/PCL may induce peculiar orphologies depending on their location, resulting in the getting new properties or modifying the properties of the PLA matrix. This study aimed to evaluate the effect of adding the PCL, the compatibilizer Cesa-mix and MWCNT the final properties of the PLA. Mixtures were prepared in internal mixer chamber coupled to a torque rheometer and subjected to characterizations of morphological, thermal, mechanical and electrical properties. In the morphological analysis, there was a 37% reduction in the average size of the phases of the PCL blends PLA/PCL with the addition of compatibilizer Cesa®- mix, a heterogeneous distribution of MWCNT the PLA matrix and a selective location of MWCNT in phase PCL. With respect to thermal properties, the addition of the compatibilizing PCL and did not significantly affect the thermal degradation onset temperature (Tonset) of the PLA, but the addition of the MWCNT in PLA resulted in decreased Tonset nanocomposites. The melting temperature did not change significantly with the addition of PCL, the compatibilizer and MWCNT on the PLA matrix. Already cold crystallization temperature decreased and the degree of crystallinity of the PLA increased with the addition of PCL blends and MWCNT in nanocomposites. Decreases of 35% on elastic hardness and 29% in modulus of elasticity was observed with the addition of PCL and compatibilizer Cesa®-mix in the blends PLA/ PCL/AC/2,5%. With the addition of MWCNT was observed an increase of 6,8% on elastic hardness and 8% in the modulus of elasticity of PLA/CNT mixtures with 1,0% w/w. Blends of PLA/PCL with 0,5% and 1,0% w/w CNT with and without compatibilizer, had a decrease in modulus of elasticity and elastic hardness. No significant changes were observed in the electric resistance of the samples with the addition of the compatibilizer, the PCL and MWCNT with 0,5% and 1,0% w/w. Selective location of MWCNT the PCL phase had great influence on morphological, thermal, mechanical and electrical properties of nanocomposites. / O poli(ácido lático) (PLA) é um polímero termoplástico rígido e frágil, e a poli(ε-caprolactona) (PCL) é um polímero termoplástico de menor rigidez e maior tenacidade que o PLA. A combinação destas propriedades através da blenda PLA/PCL tem sido estudada com êxito no auxílio à alteração das propriedades finais do PLA. A adição de nanotubos de carbono de paredes múltiplas (NTCPM) na blenda PLA/PCL pode induzir a morfologias peculiares dependendo da sua localização, resultando na obtenção de novas propriedades ou na alteração das propriedades da matriz PLA. Este trabalho teve como objetivo avaliar o efeito da adição do PCL, do compatibilizante Cesa-mix e dos NTCPM nas propriedades finais do PLA. As misturas foram preparadas em misturador de câmara interna acoplado a reômetro de torque e submetidas à caraterizações das propriedades morfológicas, térmicas, mecânicas e elétricas. Na análise morfológica, observou-se uma redução de 37% no tamanho médio das fases de PCL nas blendas PLA/PCL com a adição do compatibilizante Cesa®-
mix, uma distribuição heterogênea dos NTCPM na matriz PLA e uma localização seletiva dos NTCPM na fase PCL. Em relação às propriedades térmicas, a adição do PCL e do compatibilizante não afetaram significativamente na temperatura de início de degradação térmica (Tonset) do PLA, porém a adição de NTCPM no PLA resultou em decréscimo na Tonset dos nanocompósitos. A temperatura de fusão não apresentou variação significativa com a adição do PCL, do compatibilizante e dos NTCPM na matriz PLA. Já a temperatura de cristalização a frio diminuiu e o grau de cristalinidade do PLA aumentou com a adição de PCL nas blendas e dos NTCPM nos nanocompósitos. Diminuições de 35% na dureza elástica e de 29% no módulo de elasticidade foram observadas com a adição do PCL e do compatibilizante Cesa®-mix nas blendas PLA/PCL/AC 2,5%. Com a adição de NTCPM foi observado um aumento de 6,8% na dureza elástica e de 8% no módulo de elasticidade das misturas PLA/NTC com 1,0% m/m. As misturas de PLA/PCL com 0,5% e 1,0% m/m de NTC com e sem compatibilizante, tiveram um decréscimo no módulo de elasticidade e na dureza elástica. Não foram verificadas alterações significativas na resistência elétrica das amostras com a adição do compatibilizante, do PCL e dos NTCPM com 0,5% e 1,0% m/m. A localização seletiva dos NTCPM na fase PCL teve grande influência nas propriedades morfológicas, térmicas, mecânicas e elétricas dos nanocompósitos.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede.udesc.br #179.97.105.11:handle/1682 |
| Date | 15 July 2015 |
| Creators | Decol, Marindia |
| Contributors | Becker, Daniela |
| Publisher | Universidade do Estado de Santa Catarina, Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais, UDESC, BR, Ciência dos Materiais |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UDESC, instname:Universidade do Estado de Santa Catarina, instacron:UDESC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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