Influência dos plastificantes alternativos ao dioctil ftalato nas propriedades de compostos de poli (cloreto de vinila)

Abstract

O poli(cloreto de vinila) - PVC é considerado um polímero muito versátil devido à possibilidade deste ser formulado mediante a incorporação de aditivos, alterando suas características originais. Plastificantes a base de ftalatos, como o di(2-etilhexil) ftalato (DOP) são os mais utilizados, porém, existem regulamentações que estão restringindo a sua utilização, intensificando-se os estudos com possíveis alternativos. Desta forma, este trabalho visa avaliar a influência de plastificantes de diferentes naturezas nas propriedades físicas, mecânicas, térmicas e reológicas do PVC plastificado. Para formulação dos compostos foi utilizado a resina Norvic SP1000 produzida via suspensão, com VK65 e portanto, propícia para aplicações de materiais flexíveis, além disso, para cada composto utilizou-se uma dosagem de 60 pcr de sete diferentes plastificantes: DOP, considerado como referência para comparação dos resultados, diisononil ciclohexano (DINCH), di(2-etilhexil) ciclohexanoato (DOCH), di(2-etilhexil) adipato (DOA), di(2-etilhexil) tereftalato (DOTP), óleo de soja epoxidado (OSE) e plastificante de óleos vegetais (DIMIT) Neste estudo foram efetuadas avaliações nos compostos como, gelificação e fusão, reologia via reômetro de placas paralelas, densidade, índice de fluidez entre outras para compreender a influência de cada plastificante no processamento do composto e várias caracterizações no produto final como estabilidade térmica dos compostos via TGA, Metrastat, propriedades óticas, propriedades mecânicas como dureza Shore A, tração, resistência a abrasão, resiliência, envelhecimento em câmara UV assim como ensaios de exsudação dos plastificantes. Os resultados indicam comportamentos distintos do PVC em função da natureza química do plastificante utilizado. O plastificante DIMIT possui boa estabilidade térmica, porém os resultados de cor e parâmetros de processamento foram insatisfatórios quando comparados ao DOP, já os plastificantes OSE e DOA apresentaram bons resultados para as propriedades avaliadas. Conclui-se que dentre os plastificantes analisados não foi possível determinar qual seria o melhor para substituição direta do DOP considerando toda a gama de produtos flexíveis de PVC, contudo esse trabalho colabora para a avaliação e seleção do melhor plastificante com base nos requisitos de cada aplicação do produto.

The poly (vinyl chloride) - PVC is a very versatile polymer due to the possibility of being formulated by incorporating additives, which can change the resin characteristics. Plasticizers composed of phthalates, such as di(2-ethylhexyl) phthalate (DOP), are the most used, however, there are regulations restricting the use of this kind of plasticizers, intensifying studies with possible replacement alternatives. In this way, the objective of this work is to evaluate the influence of plasticizers from different sources in PVC, mainly physical, mechanical thermal stability, and rheological properties in the plasticized PVC. In the formulation of the compounds it was used the resin Norvic SP1000, product with VK65 and produced by suspension, suitable for flexible materials applications. In addition, it was used 60 phr of seven different plasticizers for each compound: DOP, considered as reference for all results, cyclohexane diisononyl (DINCH), di(2-ethylhexyl) cyclohexanoate (DOCH), di(2-ethylhexyl) adipate (DOA), di(2-ethylhexyl) terephthalate (DOTP), epoxidized soybean oil (OSE) and plasticizer produced from vegetable oils (DIMIT). In this study, the compounds were evaluated with many characterization analyzes, such as gelling and melting point in a torque rheometer, rheology by parallel plate rheometer, density, melt flow index in order to understand the influence of each plasticizer on the material processing Some characterizations in the final product as thermal stability through TGA, Metrastat, optical and mechanical properties such as hardness Shore A, tensile strength, abrasion resistance, resilience, aging in UV chamber as well as exudation tests. The results indicate different behaviors of PVC depending on the chemical nature of the plasticizer used. Results indicate that the DIMIT plasticizer had good thermal stability, but the color and processability results were unsatisfactory when compared to the DOP. In the other hand, the OSE and DOA presented good results for the evaluated properties. It can be concluded that among the plasticizers analyzed it wasn´t possible to determine the best for direct DOP replacement considering the entire range of flexible PVC products. However, this work contributes to the evaluation and selection of the best plasticizer based on the requirements of each application.