Avaliação das propriedades mecânicas e térmicas de compósitos de polietileno de alta densidade (PEAD) reforçados com diferentes estruturas carbonosas
Abstract
O desenvolvimento de nanocompósitos poliméricos tem sido o foco de pesquisas e tem apresentado um crescente interesse no meio industrial. A incorporação de estruturas carbonosas à matriz polimérica oferece a oportunidade de melhora das propriedades mecânicas e térmicas de polímeros. Neste trabalho foram preparados nanocompósitos poliméricos de polietileno de alta densidade (PEAD) reforçados com grafite(G) e reforçados óxido de grafeno (GO). O GO foi obtido a partir do grafite comercial pelo método de micro esfoliação química para posterior incorporação à matriz polimérica. As concentrações de G e GO adicionadas ao polímero foram de 0,25, 0,50 e 1,0 % (m/m). O processamento dos nanocompósitos PEAD/G e PEAD/GO ocorreu em misturador termocinético, seguido de moldagem por compressão. A morfologia foi avaliada por microscopia eletrônica de varredura, a estabilidade térmica por análise termogravimétrica e as propriedades mecânicas por meio dos ensaios de resistência à flexão e resistência ao impacto. Por meio das análises morfológicas foi verificada a boa dispersão das cargas na matriz de PEAD proporcionada pelo método de mistura utilizado, e também foi verificada a fraca adesão das cargas junto à matriz polimérica. As propriedades mecânicas de flexão dos nanocompósitos foram semelhantes ao do PEAD. Por outro lado, de maneira geral, os nanocompósitos reforçados com GO tendem a apresentar maior resistência à flexão e módulo de flexão que os reforçados com G, com o aumento dos teores de carga no polímero. A amostra com adição de 0,5 % (m/m) de GO apresentou maior rigidez quando comparada a todas as amostras avaliadas. Os termogramas dos nanocompósitos e do PEAD apresentaram comportamento semelhante e a estabilidade térmica do polímero não foi influenciada pela adição das cargas. Os teores de cinzas obtidos a 800 °C evidenciam certa homogeneidade entre as amostras de iguais teores de carga. De modo geral pode-se concluir que, dentre as estruturas carbonosas estudadas, o GO apresentou melhor desempenho nas propriedades mecânicas avaliadas em relação ao G. [resumo fornecido pelo autor]