Study of the catalytic activity of clays in the chemical destruction of post-constumer polyethylene

O consumo elevado de materiais poliméricos para a produção de diversos bens duráveis e de consumo tem gerado quantidades enormes de resíduos que, quando dispostos irregularmente na natureza, levam muito tempo para se decomporem, causando danos ambientais graves. Os polímeros representam 14% de todo resíduo sólido produzido, e estima-se que 43% destes correspondam às poliolefinas de baixo interesse aos atuais processos de reciclagem de polímeros disponíveis. Esse estudo teve como propósito avaliar o processo de reciclagem do polietileno de baixa densidade (PEBD) por meio de tratamentos térmico em presença de catalisadores de baixo custo. Avaliou-se o potencial catalítico de argilas in natura na modificação de propriedades do PEBD, e na sua compatibilização quando contaminado com polipropileno (PP). Filmes pós-consumo de PEBD foram separados manualmente, lavados, aglutinados, secos e processados por extrusão em presença de 5 argilas do tipo montmorilonita em um teor de 5% em massa. Também foram preparadas blendas do PEBD com 5 e 30% em massa de PP sob as mesmas condições de processamento. Os materiais foram tratados termicamente em atmosfera inerte de nitrogênio e caracterizados por meio de ensaios mecânicos, térmicos, químicos e reológicos. As argilas foram caracterizadas por difração de raio X. A incorporação das argilas Verde, Bentonita, Gelmax, Perez e Polenita reduziram a estabilidade térmica do PEBD promovendo modificações químicas que resultam em mudanças de propriedades de resistência à tração, módulo de Young, alongamento na ruptura, resistência ao impacto e índice de fluidez. Assim, as argilas desempenham ação catalítica em reações que levam a mudanças estruturais no PEBD e em blendas PEBD/PP, sendo que o tipo de mudança no material varia em função da argila empregada. As argilas podem constituir uma alternativa de baixo custo para a produção de novos materiais a partir de polímeros reciclados.The high consumption of polymeric materials for the production of various durable and consumer goods has generated enormous amounts of waste that, when irregularly arranged in nature take a long time to decompose, causing serious environmental damage. The polymers represent 14% of all solid waste produced, and it is estimated that 43% of these correspond to the polyolefins of low interest to the current polymer recycling processes available. This study aimed to evaluate the recycling process of low density polyethylene (LDPE) by means of thermal treatments in the presence of low cost catalysts. The catalytic potential of in natura clays was evaluated in the modification of LDPE properties, and in their compatibilization when contaminated with polypropylene (PP). Post-consumer LDPE films were manually separated, washed, agglutinated, dried and extruded in the presence of 5 montmorillonite-type clays in a 5% by mass content. Blends of LDPE with 5 and 30% by mass of PP were also prepared under the same processing conditions. The materials were heat treated in an inert atmosphere of nitrogen and characterized by means of mechanical, thermal, chemical and rheological tests. The clays were characterized by X-ray diffraction. Green, Bentonite, Gelmax, Perez and Polenite clays reduced the thermal stability of LDPE promoting chemical modifications that result in changes in tensile strength properties, Young\'s modulus, elongation at break, impact strength and melt flow index. Thus, clays play catalytic action in reactions that lead to structural changes in LDPE and PEBD / PP blends, and the type of change in the material varies depending on the clay used. Clays can be a low-cost alternative for the production of new materials from recycled polymers