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Previous issue date: 2009-09-25 / Universidade Federal de Sao Carlos / Poly(ethylene terephthalate) (PET) is a semi-crystalline thermoplastic widely used for packaging of aereted soft drinks, which makes the recycling of post-consumer PET material necessary to prevent the negative environmental impact of its disposal. The recycling of PET as an engineering thermoplastic can be accomplished by the incorporation of glass fiber (GF) and elastomeric impact modifier to the PET matrix, forming a ternary hybrid composite. To assure an appropriate balance of mechanical properties of stiffness, strength and toughness in this composite, it is important that the GF and rubber particles are dispersed separately in the matrix, avoiding the encapsulation of the fibers by the rubber phase and promoting, simultaneously GF reinforcement and rubber toughening mechanisms. In this work, the influence of selective interfacial compatibilization on the mechanical properties of hybrid composites of recycled PET was studied, as the matrix polymer was modified with reactive olefin elastomers of E-MA-GMA and E-EA-MAH, as well as with short GF treated with either epoxy (FV952) or aminesilanes (FV983). Ternary systems of PET/E-MA-GMA/FV952, PET/E-MA-GMA/FV983 and PET/E-EA-MAH/FV983 were compounded in a twin-screw corotating ZSK-30 extruder and, depending on the relative reactivities of PET s chain-end groups with the functionalities present on the GF surfaces and in the E-MA-GMA and E-EA-MAH terpolymers, the GF is encapsulated or not by the elastomer phase and, consequently, the mechanical properties of the hybrid composites are affected differently. Mechanical tests and torque rheometry data indicated high reactivity between PET and E-MA-GMA terpolymer, and low reactivity with the E-EA-MAH. Analysis of tensile and Izod impact tests results, as well as from fiber-polymer interfaces observations by SEM, indicated good fiber-polymer adhesion in PET/E-MA-GMA/FV952 and PET/E-MA-GMA/FV983 systems, and fiber encapsulation by rubber particles in the case of the PET/E-EA-MAH/FV983 system. / O poli(tereftalato de etileno) (PET) é um termoplástico semi-cristalino largamente utilizado na fabricação de embalagens de refrigerantes, a ponto de necessitar a sua reciclagem pós-consumo para evitar impacto ambiental negativo do seu descarte. A reciclagem do PET como um termoplástico de engenharia pode ser realizada mediante a incorporação de reforço de fibra de vidro (FV) e modificador de impacto elastomérico à matriz de PET, formando um compósito híbrido ternário. Para assegurar um adequado balanço de propriedades mecânicas de rigidez, resistência e tenacidade neste compósito é importante que as fibras de vidro e as partículas de borracha estejam dispersas separadamente na matriz, evitando o encapsulamento da FV pela borracha e promovendo, simultaneamente, mecanismos de reforço mecânico com FV e tenacificação com partículas de borracha. Neste trabalho é analisada a influência da compatibilização interfacial seletiva nas propriedades mecânicas de compósitos híbridos de PET reciclado modificados com elastômeros olefínicos reativos E-MA-GMA (polietileno-co-acrilato de metila-co-metacrilato de glicidila) e E-EA-MAH (polietileno-co-acrilato de etila-co-anidrido maléico), assim como com FV s curtas contendo tratamentos superficiais de silanos epóxi (FV952) ou amino-funcionais (FV983). Sistemas ternários de PET/E-MAGMA/ FV952, PET/E-MA-GMA/FV983 e PET/E-EA-MAH/FV983 foram preparados numa extrusora dupla rosca corrotacional ZSK-30 e, dependendo da reatividade relativa entre as funcionalidades presentes na superfície das FV s, nos terpolímeros E-MA-GMA e E-EA-MAH, e dos grupos co-reativos finais de cadeia do PET, a FV é encapsulada ou não pelo elastômero e, consequentemente, as propriedades mecânicas dos compósitos híbridos são afetadas de maneira distinta. Ensaios mecânicos e de reometria de torque indicaram alta reatividade entre o PET e o terpolímero E-MA-GMA, e baixa reatividade com o E-EA-MAH. A análise de resultados dos ensaios mecânicos de tração e impacto Izod, assim como das interfaces fibra-polímero observadas em MEV, indicou a ocorrência de boa adesão das fibras nos sistemas de PET/E-MA-GMA/FV952 e PET/E-MA-GMA/FV983, e encapsulamento da FV pela fase elastomérica no sistema de PET/E-EA-MAH/FV983.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/828 |
| Date | 25 September 2009 |
| Creators | Carvalho, Gustavo Baldi de |
| Contributors | Sousa, José Alexandrino de |
| Publisher | Universidade Federal de São Carlos, Programa de Pós-graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, UFSCar, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSCAR, instname:Universidade Federal de São Carlos, instacron:UFSCAR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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