Influência das ceras orgânicas nas propriedades de filmes tubulares de PEBD

Abstract

As poliolefinas, em especial os polietilenos (PE) são materiais poliméricos muito utilizados para a produção de filmes tubulares, sendo um dos materiais mais amplamente empregado na indústria de embalagens flexíveis. Dentre os diversos PE industriais, o polietileno de baixa densidade (PEBD) apresenta propriedades reológicas únicas em comparação aos PE lineares e os de alta densidade. A alta viscosidade e as numerosas ramificações longas encontradas neste polímero influenciam na redução da produtividade quando processados. Aditivos das mais variadas composições são adicionados ao polietileno durante o processo de extrusão tubular a fim de melhorar suas propriedades. Um dos aditivos mais empregados para facilitar o fluxo do fundido para processamento de filmes são as ceras sintéticas, sendo a mais usada a de polietileno oxidado (CP). Na procura de alternativas de cera de fonte orgânica e/ou de fonte natural, o objetivo deste trabalho é avaliar a influência do tipo e teor de cera na processabilidade e propriedades finais de filmes tubulares de PEBD. Foram usados 3 tipos de ceras: CP (cera de polietileno), a carnaúba (CC) e o monoestearato de glicerol (CM), sendo processadas 4 formulações de PEBD/cera nas proporções mássicas de 99,5/0,5; 99/1; 98/2 e 96/4 m/m com os três tipos de cera e comparados com o PEBD sem cera. Os filmes foram caracterizados através de ensaios físicos, ópticos, químicos, térmicos, reológicos e mecânicos. Propriedades ópticas como o brilho e opacidade foram alteradas pela adição das ceras pois um aumento na concentração das ceras aumenta o grau de cristalinidade dos filmes. A cera de carnaúba apresentou amarelamento nos filmes produzidos com maiores concentrações. Resultados deste estudo mostraram que o uso da cera sintética, CP e da natural de carnaúba, aumentam a produtividade do filme tubular de PEBD, sendo o teor ótimo de 1% de cera, sem ter influência significativa na espessura e largura do filme tubular. O uso de agentes de fluxo alternativos de natureza orgânica é viável pois obtiveram resultados similares e superiores ao padrão nos filmes testados.

Polyolefins, especially polyethylenes (PE) are widely used polymeric materials for the production of tubular films, being one of the most widely used materials in the flexible packaging industry. Among the various industrial PE, low density polyethylene (LDPE) has unique rheological properties compared to linear and high density PE. The high viscosity and the numerous long branches found in this polymer influence the reduction of productivity when processed. Additives of the most varied compositions are added to the polyethylene during the tubular extrusion process in order to improve their properties. One of the most used additives to facilitate the flux of melt for film processing is synthetic waxes, the most used being oxidized polyethylene (CP). In the search for organic and / or natural source wax alternatives, the objective of this work is to evaluate the influence of the type and content of wax on the processability and final properties of tubular films of LDPE. Three types of waxes were used: CP (polyethylene wax), carnauba (CC) and glycerol monostearate (CM), and 4 formulations of LDPE / wax were processed in mass proportions of 99.5 / 0.5; 99/1; 98/2 and 96/4 m / m with the three types of wax and compared with LDPE without wax. The films were characterized by physical, optical, chemical, thermal, rheological and mechanical tests. Optical properties such as brightness and opacity are altered by the addition of waxes as an increase in the concentration of the waxes increases the degree of crystallinity of the films. Carnauba wax shows a yellowing in the films produced with higher concentrations. Results of this study showed that the use of synthetic wax, CP and natural carnauba, increase the productivity of the tubular film of LDPE, being the optimal content of 1% of wax, without having a significant influence on the thickness and width of the tubular film. The use of alternative flow agents of organic nature is feasible because they obtained similar and superior results to the standard in the films tested.