Polipropileno e blendas PP/EPDM reforçadas com fibras curtas de sisal

Abstract

Termoplásticos reforçados com fibra vegetal têm atraído a atenção de pesquisadores devido especialmente a sua vantagem relacionada à reciclabilidade. A baixa resistência ao impacto, especialmente em baixas temperaturas, limita as aplicações de alguns termoplásticos, como o polipropileno (PP). Para minimizar esta dificuldade, modificadores de impacto são utilizados, entre eles o terpolímero de etileno-propilenodieno (EPDM). Estes materiais podem ser aplicados em diversos setores, desde o automotivo e de embalagens até a construção civil. As fibras vegetais têm muitas vantagens por serem de fonte renovável, biodegradável, de baixo custo, e de baixo peso, com um desempenho mecânico satisfatório. O presente trabalho teve como objetivo produzir termoplásticos elastoméricos de blendas de PP e EPDM reforçados com fibras de sisal, tratadas ou não com solução de NaOH, e avaliar as características físicas, mecânicas, termo-mecânicas e morfológicas destes materiais tricomponente. Os resultados indicaram que o índice de fluidez diminui em maiores teores de fibras, pois as fibras dificultam o escoamento aumentando a viscosidade. A inclusão da fibra provocou em geral um aumento no módulo de elasticidade e na resistência, especialmente em flexão, atuando como um agente de reforço. O aumento do teor de fibra provocou o aumento da absorção de água com valores mais significativos em maiores tempos de imersão. Através da morfologia pode-se observar vazios na superfície de fratura correspondentes às fibras que foram facilmente destacadas (pullout) no ensaio de impacto, especialmente para fibras não tratadas.

Thermoplastics reinforced with vegetal fibers have attracted much attention from researchers due to their advantages, especially regarding recyclability. However, the poor impact strength, particularly at low temperatures limits the application of some thermoplastics, such as polypropylene (PP). In order to minimize this deficiency, impact modifiers are used, among them the terpolymer of ethylene-propylene-diene (EPDM). These materials can be applied in several sectors, from automotive and packaging to construction. The vegetal fibers have many advantages such as renewable origin, biodegradability, low cost, low weight and suitable mechanical performance. The aim of this work was to study thermoplastic elastomeric blends of PP and EPDM reinforced with sisal fibers, either treated with a NaOH solution or not, and to evaluate the physical, mechanical, thermo-mechanical and morphological characteristics of these ternary materials. The results indicated that flow rate decreases at higher fiber content, because the fibers hinder the flow by increasing viscosity. The addition of the fiber, in general, increased elastic modulus and strength, especially under flexure, acting as a reinforcement. The increase in fiber content led to higher water absorption particularly for longer immersion times. Morphological observations of the fracture surface revealed the presence of voids corresponding to fibers that had been decoupled from the matrix (pull-out) during impact testing, especially for non-treated fibers.