Determinação da permeabilidade aos voláteis orgânicos de uma blenda polimérica de alta barreira

Abstract

O mercado de poliolefinas encontra-se em expansão sendo que a demanda de resinas poliméricas nos setores de embalagens e automobilísticos vem crescendo nos últimos anos. O polietileno de alta densidade (PEAD) pode ser aplicado na fabricação de recipientes para armazenamento de produtos agroquímicos e de tanques de combustíveis. Apesar das inúmeras vantagens da aplicação deste material, ele permite a permeação de vapores orgânicos por sua estrutura, podendo acarretar em perdas econômicas e poluição do meio ambiente. Neste projeto tecnológico buscou-se investigar a viabilidade de obtenção de blendas de PEAD com diferentes concentrações de poliamida (PEAD/PA) e de copolímero de etileno e álcool vinílico (PEAD/EVOH) a fim de aumentar a propriedade de barreira. A avaliação da permeação de vapores orgânicos foi feita através do método Cup Weight Loss Method, segundo a SAE J2665, no qual utiliza uma mistura 1:1 de tolueno e isooctano. Além disso, as blendas foram caracterizadas via MEV, DSC e Impacto Izod. Todas as blendas produzidas apresentaram um ganho de barreira se comparado ao PEAD puro, porém pode-se observar uma má compatibilização dos polímeros e um decaimento da resistência ao impacto. O melhor resultado foi observado na PEAD/PA (50/50 em porcentagem) na qual apresentou um ganho de barreira de, aproximadamente, 99% e uma morfologia co-contínua. Ao compararmos as blendas obtidas com EVOH com as de PA, observou-se que com uma adição menor de EVOH obtemos uma menor permeação, mostrando assim a maior eficácia deste polímero para potencial aplicação em bombonas agroquímicas e em tanques de combustíveis.

The polyolefin market has been expanding as the demand for polymer resin in packaging and automotive sectors has been growing lately. The high density polyethylene (HDPE) can be applied in the production of containers for storage of agrochemicals e fuel tanks. Although countless advantages of application this material, it enables the permeation of organic vapor through its structure, which may cause economic losses and environmental pollution. This technological project investigated the viability of obtaining blends of HDPE with different concentration of polyamide (HDPE/PA) and of ethylene vinyl alcohol copolymer (HDPE/EVAL), aiming at enhancing barrier property. The evaluation of permeation of organic vapor was made through the method of Cup Weight Loss Method, according to SAE J2665, in which a mixture of toluene and isooctane (1:1) is used. Furthermore, the blends were characterized by SEM, DSC and Impact Izod. All the resulting blends showed a barrier gain, if compared to HDPE pure, but it was observed a bad compatibility between polymers and a reduction in decay impact resistance. The best result was observed for HDPE/PA (50/50 in percentage) which presented a barrier gain of ca. 99% and co-continue morphology. The comparison of the blends bearing EVAL with those with PA, it was observed that with lower addition of EVAL content, the permeation is reduced, showing a larger effectiveness of this polymer for potential application in agrochemical bottles and fuel tanks confection.