UNIVERSIDADE DE CAXIAS DO SULCENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA
LABORATÓRIO DE POLÍMEROS - LPOL
Estudo sobre a Dispersão de Argila MMT em Resina Epóxi paraObtenção de Nanocompósitos
Analice Lizot (Bolsa BIC/UCS), Franciele Gomes de Oliveira, Samuel Brando Susin, Rudinei Fiorio, Ademir José Zattera (Orientador)
1. INTRODUÇÃO
2. OBJETIVOS
Epo
xi P
ura
Epoxi 2
500
Epoxi 5
000
Na
+ 25
00
Na
+ 50
00
15A
250
0
15A
500
0
30B
250
0
30B
500
0 --
0
50
1800
2100
2400
2700
3000
3300
Mó
dulo
Elá
stico
(M
Pa
)
Avaliar a eficiência do processo de dispersão mecânica de nanoargilas (sódica
e organofílica) em nanocompósitos com matriz de resina epóxi através de misturador
do tipo DRAIS, e avaliar a resistência à tração dos compósitos obtidos.
Os compósitos confeccionados utilizando a argila organofílica
modificada 30B apresentaram maiores valores de tensão e deformação
sob tração(figura 1). Este comportamento pode ser atribuído à maior
interação entre a matriz de epóxi e a carga de argila montmorilonita
organofílica 30B.
O aumento do grau de cisalhamento alterou o módulo de elasticidade da
Figura 2 – Módulo elástico de tração das amostras.
As resinas epóxi são amplamente utilizadas em diversas aplicações industriais
devido às suas excelentes propriedades mecânicas e químicas, como alta
resistência à tração e compressão e boa resistência química, além de baixo custo e
facilidade de processamento.
As argilas são amplamente empregadas em diferentes áreas tecnológicas; uma
das áreas de maior interesse em pesquisa é a sua utilização para a obtenção de
nanocompósitos de matriz polimérica. Na preparação destes nanocompósitos, são
usadas argilas que podem ter origem natural, como a montorilonita (MMT), a qual
também pode ser modificada.
Os nanocompósitos são materiais onde pelo menos um de seus constituintes
possui uma de suas dimensões na escala nanométrica (10-9). Estes materiais
costumam apresentar modificações significativas de suas propriedades com a
incorporação de pequenas quantidades (menos de 5% em massa) de uma fase
dispersa.
3. EXPERIMENTAL
+ MMT
Câmara de misturas do DRAIS80 g 1 pcr
Resina
4. RESULTADOS
5. CONCLUSÕES
6. REFERÊNCIAS
7. AGRADECIMENTOS
0 1 2 3 4 5 6 7
0
10
20
30
40
50
60
15A 2500
15A 5000
30B 2500
30B 5000
Tensã
o (
MP
a)
Deformação (%)
Epoxi pura
Epoxi 2500 rpm
Epoxi 5000
Na+ 2500
Na+ 5000
2 3 4 5 6
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
Figura 1 - Curva de tensão versus deformação de resina epóxi modificada e processada com diferentes argilas e com diferentes condições de cisalhamento.
O aumento do grau de cisalhamento alterou o módulo de elasticidade da
resina epóxi pura. Na figura 2 ocorre uma tendência de aumento do módulo
com o aumento do grau de cisalhamento. A adição de argila a resina epóxi não
resultou em aumento de propriedade do módulo de elasticidade dos
compósitos obtidos.
As propriedades de mecânicas da resina epóxi pura apresentaram uma
tendência de aumento com o aumento do grau de cisalhamento do processo
de mistura (aumento de velocidade).
A argila organofílica 30B apresentou uma melhor interação interfacial
com a matriz epóxi, resultando em maiores valores de tensão e deformação
sob tração nas duas velocidades de processamento utilizada.
Nas próximas etapas deste trabalho serão finalizadas as caracterizações
dos compósitos obtidos e testado um novos processo de mistura via
ultrassom.
1.PAIVA, L. B. Estudo das Propriedades de Nanocompósitos depolipropileno/Polipropileno Grafitizado com Anidrido Maleico e MontmorilonitaOrganofílica. UNICAMP, SP, 2005.2. COSTA, M. L. Estabelecimento de parâmentros de processamento de compósitosestruturais via análises térmicas e viscosimétrica. CTA/ITA, SP, 1998.3. WANG, Zhicai, et al. Materials Science e Engineering, A 490, p. 481-487, 2008.4. LAKSHMI, S. M. et al. Polymer Degradation and Stability, 93, p. 201-213, 2008.
+ MMTCondições da mistura:2500 e 5000 RPM; 10 min.
Estufa:70°°°°C durante
1 hora
Agente de cura (amina) com proporção 5:1 (epóxi : amina).
Estufa: 60°°°°C,
24 horas
Ensaios de resistência
à tração.
Remoção de microbolhasMolde de silicone (24 horas; 20ºC).
Norma ASTMD638 - 02
ResinaEpóxi
MMT Natural (Na+);MMT Modif. (15A);MMT Modif. (30B).