Síntese e caracterização de filmes de polietileno/poli(álcool vinílico) contendo nanopartículas de negro de fumo e sílica

Submitted by Christianne Fontes de Andrade (cfontes@ct.ufrj.br) on 2019-05-03T18:03:44Z No. of bitstreams: 1 868890.pdf: 1535609 bytes, checksum: 8ba8ab3241d052ef316cbf526638012b (MD5)Made available in DSpace on 2019-05-03T18:03:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 868890.pdf: 1535609 bytes, checksum: 8ba8ab3241d052ef316cbf526638012b (MD5) Previous issue date: 2016-03O polietileno de alta densidade (HDPE) é muito utilizado na produção de tanques de combustíveis automotivos devido a sua baixa densidade e facilidade de processamento, apesar de ser permeável a solventes orgânicos. Visando melhorar suas propriedades de barreira, o objetivo deste trabalho baseou-se em estudar a síntese e caracterização de filmes de HDPE em misturas de poli(álcool vinílico) (PVA), e verificar o efeito da reticulação do PVA com anidrido maleico (MAH) e da presença de nanopartículas de negro de fumo (NF) e de sílica (SIL). Os filmes foram formulados em solução, secados e prensados a alta temperatura. Para entender melhor a correlação estrutura-propriedades, os filmes foram caracterizados por espectroscopia de infravermelho (FT-IR), calorimetria diferencial de varredura (DSC), análise dinâmicomecânica (DMA) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Suas propriedades de transporte foram determinadas por inchamento e pervaporação, sendo os resultados discutidos em termos do mecanismo básico de sorção-difusão. Uma solução modelo orgânica binária foi usada como modelo da gasolina nos testes de permeabilidade. Entre resultados promissores, obteve-se filmes de HDPE/PVA reticulados com reduções de 30% do fluxo permeado, filmes com 3% de NF alcançaram 45% de barreira, enquanto que filmes com 1% de sílica proporcionaram um aumento de 18% na barreira de solventes orgânicos, comparando-se com o fluxo de filmes de HDPE.High density polyethylene (HDPE) is widely used in the production of automobile fuel tanks due to low density and processability, despite being permeable to organic solvents. In order to improve their barrier properties, the aim of this work was study the synthesis and characterization of HDPE and poly (vinyl alcohol) (PVA) mixtures, and verify the effect of crosslinking of PVA with maleic anhydride (MAH) and the presence of carbon black (NF) and silica (SIL) nanoparticles. The films were produced by solubilization of polymers, then dried and compressed at high temperature. To understand in a better way the structure-properties relation, the films were characterized by infrared spectroscopy (FT-IR), differential scanning calorimetry (DSC), dynamic mechanical analysis (DMA) and scanning electron microscopy (SEM). Their transport properties were determined by swelling and pervaporation tests, and the results are discussed in terms of the basic mechanism of sorption-diffusion. A binary model organic solution was used as a gasoline model in the permeability tests. There was obtained HDPE/PVA films crosslinked with 30% reductions in the permeate flow, films with 3% NF reached 45% barrier, while films with 1% silica achieved 18% increase in barrier organic solvents, compared with the flow of HDPE films