Estudo da cinética de cristalização do compósito poli(butileno-adipato-co-tereftalato)/fibra de coco

Neste trabalho estudou-se compósitos poliméricos obtidos a partir de um poliéster biodegradável e fibra de coco (Cocus nucifera), uma fibra abundante na região Nordeste e para a qual não existem relatos na literatura de sua utilização em compósitos com o poli(butileno-adipato-co-tereftalato)(PBAT). O uso de fibra de coco nas formulações é uma alternativa para redução de custos, pois propõe uma substituição parcial do polímero a ser utilizado. Estudou-se a influência da fibra sobre as propriedades reológicas e térmicas dos compósitos. As fibras naturais foram secas e classificadas antes de sua utilização. Foi realizado um teste preliminar por Calorimetria Diferencial Exploratória (DSC) com o PBAT onde foi definida a temperatura de fusão para o processamento no reômetro. Compósitos de PBAT e fibra de coco foram preparados com formulações de 10, 20, 30, 40 e 50% em massa de fibra em um misturador interno. Foi possível quantificar a dependência do torque com a velocidade de rotação dos rotores pelo índice de pseudoplasticidade através da lei da potência. A avaliação reológica dos compósitos obtidos mostrou a dependência do torque e da temperatura com a quantidade de fibra adicionada. Foi realizado um estudo sobre a cristalização dos compósitos com 10, 20 e 30% de fibra comparando com o polímero puro, submetido as mesmas condições de preparação. A análise dos resultados obtidos pelo DSC indicou que a adição de fibras nos compósitos alterou a temperatura de cristalização para valores mais elevados, sugerindo que as fibras podem ter um efeito nucleante. Os compósitos quando submetidos a variações nas velocidades de resfriamento, mostraram que o processo de cristalização se altera, deslocando os picos de cristalização para temperaturas menores, conforme aumentava a velocidade de arrefecimento. Foi construído o modelo cinético de Pseudo-Avrami para o compósito PBAT/10% fibra de coco, pois seus parâmetros de cristalização apresentaram desvios menores ou próximos de 10% em relação ao PBAT puro. Houve boa adequação dos modelos aos dados experimentais nas três taxas de resfriamento utilizadas.FINEPANPPRHIn this work, it was studied polymer composites made from a biodegradable polyester and natural coconut fibre (Cocus nucifera). Great abundance of this fibre can be found in the northeast areas of Brazil, and there are no reports in the literature of its use in polymer composites with poly (butylene-adipate-co-terephthalate). The use of coconut fiber in the formulations is an alternative for reducing costs, because it proposes a partial replacement for the polymer to be used. The study assessed the effects of the fibre on rheological and thermal properties of the biocomposites. Natural fibres were dried and classified before its utilization. Initially, the PBAT characterization was performed by differential scanning calorimetry in which were defined the melting temperature for processing in the rheometer. Composites of PBAT and coconut fibre were prepered with formulations containing 10, 20, 30, 40 and 50% in mass of fibre in the internal mixer. It was possible to quantify the dependence of torque with rotor speeds by the pseudoplasticity index through the power law. The rheological evaluation of the obtained composites showed the dependency on torque and temperature with the amount of fiber added. A study was conducted on composites crystallization of 10, 20 and 30% of fibre comparing it to the pure polymer submitted to the same conditions of preparation. Analysis of the results obtained by DSC indicated that the addition of fibres in the composite altered the crystallization temperature to higher values, suggesting that the fibres may have a nucleating effect. The composites when exposed to variations in the cooling rates, showed that the crystallization process is changed, displacing the crystallization peaks to lower temperatures as the cooling rate was increased. It was built the kinetic model of Pseudo-Avrami for the composite PBAT/10% coconut fibre, because its crystallization parameters showed lower error values or near 10% compared to pure PBAT. There was a good adjustment between models and experimental data in the three cooling rates utilized