Efeito do compatibilizante PP-g-AM nas propriedades mecânicas do polipropileno reforçado com resíduos de eucalyptus spp. e pinus spp

Abstract

RESUMO: Os resíduos de Eucalyptus spp. e Pinus spp. gerados nas indústrias madeireiras são de difícil descarte e podem causar danos ambientais consideráveis, como a contaminação de solos e de lençóis freáticos. Uma alternativa para o uso desses materiais seria na fabricação de compósitos plástico-madeira. O objetivo deste trabalho foi a avaliação das propriedades mecânicas dos compósitos formados com polipropileno e resíduos particulados de Eucalyptus spp. e Pinus spp. incorporados com diferentes proporções do agente compatibilizante polipropileno enxertado com anidrido maleico. Nesta pesquisa, os resíduos provenientes de serrarias localizadas no estado do Espírito Santo foram recolhidos, secados e analisados quimicamente. Compósitos com diferentes concentrações de polipropileno, polipropileno enxertado com anidrido maleico e resíduos foram produzidos em uma extrusora de rosca dupla corrotativa interpenetrante e moldados por injeção na forma de corpo de prova para ensaios de tração e flexão. Foram investigadas por microscopia eletrônica de varredura a morfologia e por calorimetria exploratória diferencial as propriedades térmicas dos compósitos. Os resultados de tração para compósitos com resíduos de Eucalyptus spp. e Pinus spp. indicam que a adição de carga eleva o módulo de elasticidade e o compatibilizante proporciona aumento na tensão máxima. Os resultados de flexão em três pontos para compósitos com resíduos de Eucalyptus spp. e Pinus spp. indicam que a adição de carga eleva o módulo de flexão e o compatibilizante proporciona aumento na tensão e deflexão máxima. Imagens por microscopia eletrônica de varredura ilustram o molhamento da carga celulósica pelo polímero termoplástico quando na presença do compatibilizante, o que indica a possível ocorrência de interações químicas na interface matriz/reforço. A incorporação de resíduo no compósito resultou na redução do grau de cristalinidade do polímero, independentemente do uso do compatibilizante.

ABSTRACT: The residues of Eucalyptus spp. and Pinus spp. generated in the wood industries are difficult to dispose of and can cause considerable environmental damage such as soil contamination and groundwater. An alternative to the use of these materials would be in the wood-plastic composite manufacturing. The objective of this study was to evaluate the composites mechanical properties formed with polypropylene and residues particulates of Eucalyptus spp. and Pinus spp. incorporated with different proportions of the polypropylene compatibilizing agent grafted with maleic anhydride. In this research, residues from sawmills located in the state of Espírito Santo were collected, dried and chemically analyzed. Composites with different concentrations of polypropylene, polypropylene grafted with maleic anhydride and residues were produced in a intermeshing co rotating twin screw extruder and molded by injection in the shape of test piece for tensile and flexural tests. Morphology was investigated by scanning electron microscopy and the composite thermal properties were investigated by differential scanning calorimetry. The tensile results for composites with Eucalyptus spp. and Pinus spp. residues indicate that the addition of filler increases the resilience modulus and the compatibilizer provides increasing in the maximum voltage. Results of bending in three points to composites with Eucalyptus spp. and Pinus spp. residues indicate that the addition of filler increases the flexural modulus and the compatibilizer provides increased voltage and maximum deflection. Images by scanning electron microscopy illustrate the wetting of the cellulosic filler by the thermoplastic polymer when in the compatibilizer presence, which indicates the possible occurrence of chemical interactions at the interface matrix/reinforcement. The residue incorporation in the composite resulted in a polymer crystallinity degree reduction, regardless the compatibilizer use.