Avaliação da incorporação de resíduo de borra de café como aditivo no polipropileno

Abstract

RESUMO: O café é um produto de grande importância histórica no Brasil e se mantém em posição de destaque na produção mundial, sobretudo no estado do Espírito Santo, sendo este, referência no desenvolvimento da cafeicultura dos tipos conilon e arábica. Entretanto, a grande produção e relevante consumo de café, acarreta uma enorme geração de resíduos, entre os quais, a borra, resultante da obtenção da bebida. Geralmente este resíduo é descartado em lixeira domiciliar, contudo uma rota alternativa para o seu uso seria na produção de compósitos poliméricos, corroborando com o reaproveitamento deste material e com a sustentabilidade do ecossistema. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar as propriedades mecânicas, reológicas, térmicas e morfológicas de compósitos formados por polipropileno pós- industrial resultantes do processo de injeção, PP puro e borra de café, compatibilizados com diferentes proporções de polipropileno enxertado com anidrido maleico, a fim de melhorar a interface matriz/carga. As formulações foram obtidas via processo de extrusão, seguido da injeção dos corpos de prova e foram analisados termicamente por termogravimetria (TG) e calorimetria exploratória diferencial (DSC), em que os compósitos com 10% e 20% de borra de café apresentaram resultados similares (em termos de decomposição térmica e propriedades térmicas como a temperatura de fusão e o grau de cristalinidade) ao da matriz de referência (polipropileno puro). O índice de fluidez dos compósitos diminuiu com a adição da borra de café, apresentando um ligeiro aumento na presença do compatibilizante. Nos ensaios mecânicos, foi percebida uma redução na tensão máxima de 27% e na deformação, sem alterações significativas no módulo elasticidade em tração quando comparados a matriz. A utilização da borra de café e do compatibilizante não afetou a resistência à flexão dos compósitos, porém houve uma diminuição acentuada no módulo de elasticidade em flexão e na resistência ao impacto, fragilizando o material comprovado pela redução da tenacidade e deformação. Através da microscopia eletrônica de varredura (MEV) observou-se transições de fratura dúctil-frágil, sendo que as amostras compatibilizadas apresentaram fratura dúctil e fratura frágil nas amostras sem compatibilizante. Com a adição de 10 e 20% do PP-g-AM foi possível perceber uma melhor adesão interfacial entre carga/matriz.