Análise da Influência da adição de nanosílica nas propriedades mecânicas e térmicas da blenda em diferentes concentrações

Abstract

O presente estudo trata-se da análise da influência da concentração e do tamanho da nanosílica (NS) adicionada a uma blenda PP/SEBS de diferentes composições, além de uma análise comparativa com outras blendas. Para isto, foram utilizadas nanosílicas de 2 tamanhos de diâmetro médio de partícula: 7 e 12 nm. Neste trabalho optou-se pela análise das seguintes composições da blenda PP/SEBS, respectivamente: 80/20, 70/30 e 60/40 e concentrações de sílica de 0,5% e 1%. O processamento dos compostos foi realizado em um trabalho anterior por meio da prévia mistura do PP com a nanosílica utilizando um misturador interno (mixer), formando um masterbatch. O masterbatch foi posteriormente extrudado junto aos demais componentes da blenda e injetado em corpos de prova de tração e impacto para caracterização mecânica. Os resultados dos ensaios mecânicos mostraram a efetividade do efeito tenacificante do SEBS no polipropileno. A adição de nanosílica aumentou a tenacidade à tração da blenda, independentemente do tamanho e/ou concentração. Ao observar os resultados dos ensaios de impacto foi possível observar melhores resultados com a nanosílica de 7 nm, que aumentou a resistência ao impacto nas concentrações 80/20 e 70/30. Destes resultados vem a hipótese de a NS estar atuando como um agente compatibilizante nas blendas PP/SEBS, e que quanto maior for a quantidade da fase dispersa, maior deve ser a quantidade de NS para que haja compatibilização. No geral, a presença de nanosílica não alterou a temperatura de deflexão térmica das blendas em mais do que 8%. Em termos de custo e propriedades mecânicas, a blenda PP/SEBS/NS se mostrou compatível a substituir outras blendas poliméricas comerciais em aplicações automotivas, elétricas e médicas.

In the present study, the influence of nanosilica (NS) and its size (7 or 12 nm) added to a PP/SEBS blend in different compositions is investigated. A comparison analysis with other polymer blends is also investigated. In this work, it was opted for the analysis of the following compositions of the PP/SEBS blend, respectively: 80/20, 70/30 and 60/40, varying NS from 0,5 % to 1%. The materials processing was carried out in a previous work through a previous mixing of PP with nanosilica, through a mixer, to get a masterbatch. The masterbatch was later extruded along with the other components of the blend and injected into tensile and impact specimens for mechanical characterization. The results of the mechanical tests proved the effectiveness of the SEBS toughening effect on polypropylene. The addition of nanosilica increased the tensile strength of the blend, regardless of size and/or concentration. Through the impact tests it was possible to observe better results with the 7 nm nanosilica, which increased the impact resistance in the compositions 80/20 and 70/30. From these results comes the hypothesis that NS is acting as a compatibilizing agent in the PP / SEBS blends, and that the greater the quantity of the dispersed phase, the greater the quantity of NS must be for compatibility. The presence of nanosilica didn’t change the heat deflection temperature in more than 8%. In terms of price and mechanical properties, the PP/SEBS/NS blend is a good option to replace other commercial polymer blends in automotive, electrical and medical applications.