Modification of high density polyethylene properties after different extrusion conditions.

Devido à grande produção industrial do PEAD, o entendimento e controle de sua degradação durante o processamento é um importante objeto de estudo tanto para a indústria como no âmbito acadêmico. A degradação do PEAD pode ocorrer em qualquer estágio, desde a sua produção até o seu uso final, mas, para a maioria das aplicações, a fase em que ocorre a maior degradação e de forma mais rápida é durante o processamento, quando o polímero é exposto a condições severas de cisalhamento e temperatura. Este trabalho teve como objetivo avaliar as alterações na estrutura química e nas propriedades do PEAD provocadas por diferentes condições de extrusão (variando os perfis de temperatura) e com diferentes aditivos antioxidantes. Foi escolhido um PEAD bimodal de alta massa molar produzido no Brasil com catalisador Ziegler-Natta, destinado para a produção de filmes que são usados principalmente na produção de sacolas, bobinas picotadas e sacos para lixo. As amostras foram analisadas por diferentes técnicas: Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (HPLC - High Performance Liquid Chromatography), Colorimetria, Tempo de Indução Oxidativa (OIT - Oxidation Induction Time), Espectroscopia no Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR - Fourier Transform Infrared Spectroscopy), Fracionamento por Cristalização (CRYSTAF - Crystallization Analysis Fractionation), Cromatografia por Permeação em Gel (GPC - Gel Permeation Chromatography), Índice de Fluidez (MFI Melt Flow Index) e Reometria. Os resultados mostraram uma sinergia muito grande entre o antioxidante primário tetrafenólico e o secundário fosfito na proteção da degradação do PEAD. No entanto, esses antioxidantes provocaram maior alteração de cor (Índice de Amarelecimento). Além disso, maiores temperaturas de processo provocaram maior grau de cisão das cadeias para o PEAD sem antioxidantes, mas isso foi menos efetivo com a proteção dos antioxidantes.Considering the large production of HDPE, understanding and controlling of its degradation during processing is an important issue for studies in both industry and academy. The degradation of HDPE may occur at any stage from manufacture to final disposal, but for the majority of applications the degradation during melting is observed to be faster and with higher intensity, due to polymer exposition to severe conditions of shear and to high temperatures. The present work aimed to evaluate chemical and properties changes of HDPE after different processing conditions (shifting temperature profiles) and with different antioxidant additives. The selected polymer was a bimodal HDPE produced in Brazil by Ziegller-Natta catalyst, which has been used to retail bags, perforated rolls and garbage bags. Samples were analyzed by different techniques as HPLC (High Performance Liquid Chromatography), Colorimetry, OIT (Oxidation Induction Time), FTIR (Fourier Transform Infrared Spectroscopy), CRYSTAF (Crystallization Analysis Fractionation), GPC (Gel Permeation Chromatography), MFI (Melt Flow Index) and Reometry. The results showed an intensive synergic effect between primary tetra phenolic and secondary phosphite antioxidants for the HDPE protection against degradation. On the other hand, these antioxidants caused strong color modifications, with regards to the Yellowness Index. In addition, higher processing temperatures increased chain scission of HDPE without antioxidant, but this effect was less effective after antioxidants protection