Desenvolvimento de compósitos de POLI (acrilonitrila-CO-butadieno-CO-estireno) / microesferas ocas de vidro para utilização na indústria automobilística
Abstract
A aplicação de materiais poliméricos utilizados nos veículos tem aumentando em função da redução de peso e do grande número de possíveis aplicações desses materiais. O
poli(acrilonitrila-co-butadieno-co-estireno)(ABS) é muito utilizado na indústria automobilística, normalmente no interior de veículos, em função de sua excelente resistência
ao impacto e ótimo equilíbrio das demais propriedades aliadas ao seu custo. Buscando diminuir a densidade e o custo de peças poliméricas, as microesferas ocas de vidro (HGM)
têm sido utilizadas no desenvolvimento de compósitos com matrizes poliméricas. As HMG são partículas esféricas de vidro com um diâmetro médio de 15 a 65 μm, com paredes finas, de 0,5 a 1,5 μm e principalmente com baixa densidade de 0,12 a 0,60 g.cm¯³. Neste estudo, as variáveis investigadas foram: o percentual em massa de HGM (2,5, 5,0 e 7,5%), tipo de microesfera, com diferentes valores de resistência a compressão e densidades distintas (S038
e S060), zona de alimentação das HGM na extrusora duplarrosca, sendo Z1 a zona de alimentação convencional e Z2 no centro da extrusora. Foi avaliada a incorporação de ABS SV-165 moído com as microesferas na Z2, incorporação do ABS SD-190H (alto impacto) ao compósito e, por fim o tratamento superficial das HGM com Trietoxivinisilano. Foram
analisados os compósitos extrusados com e sem reforço pelas propriedades físicas, morfológicas, térmicas, químicas e reológicas, com ênfase as propriedades de interesse da
indústria automobilística: resistência ao impacto, HDT, deformação, resistência à flexão e densidade. As diferentes resistências à compressão das microesferas não conferiram
mudanças significativas nos compósitos. A Z2 manteve a integridade do reforço enquanto a Z1 obteve uma distribuição homogênea. Na Z2 aglomerados do reforço foram comprovados nos ensaios com o reometro oscilatório e nas micrografias no MEV. Considerando as propriedades de interesse do estudo, 5% em massa de HGM propiciou os melhores resultados para as propriedades de resistência ao impacto, temperatura de deflexão térmica (HDT),
deformação, resistência à flexão e densidade. A utilização de ABS SV-165 moído no centro da extrusora juntamente com HGM auxiliou na homogeneidade da entrada do reforço na
matriz. A incorporação de ABS SD-190H na Z1 promoveu aumento da deformação e da resistência ao impacto do compósito, atribuído ao acréscimo de butadieno ao compósito, porém a estabilidade térmica do compósito reduziu, conforme visualizado pela termogravimetria e pela técnica de análise térmica mecânica dinâmica. O tratamento
superficial com Trietóxivinilsilano proposto para as HGM propiciou melhoras nas propriedades do compósito em função da possível interação do Trietóxivinilsilano com o
monômero de acrilonitrila, visualizado no ensaio de espectroscopia de infravermelho. Conclui-se que o compósito com microesfera S038, que possui a menor resistência à
compressão e menor densidade, tratada superficialmente com Trietóxivinilsilano, incorporadas no centro da extrusora duplarrosca (Z2), com 5% em massa de ABS SV-165
moído e com a entrada de 45% em massa de ABS SV-165 e 50% em massa do ABS SD-190H na Z1, promoveram uma redução na densidade de 7%, aumento da resistência ao impacto de 13%, HDT e a deformação na tração e flexão se mantiveram com os valores iguais aos da amostra controle ABS/B, possibilitando a aplicação deste compósito em substituição ao ABS na indústria automobilística.