Avaliação de plastificante elastomérico em substituição ao dioctil ftalato nas propriedades de poli(cloreto de vinila)

Abstract

O poli(cloreto de vinila), PVC, é um dos polímeros mais versáteis devido a sua facilidade de incorporação de aditivos em sua resina fazendo com que o composto varie entre o extremamente rígido ao altamente flexível. Os aditivos mais utilizados são os plastificantes a base de ftalatos. Contudo, existem diversas restrições e regulamentações destes plastificantes ftaláticos especialmente com a saúde. Desta forma, o objetivo da presente pesquisa foi avaliar o efeito da substituição do dioctil ftalato (DOP) por um plastificante polimérico alternativo de base butílica elastomérica (PIB/DOCH) em compostos de PVC. Este efeito foi avaliado em base de propriedades físicas, químicas, mecânicas e reológicas, além de uma avaliação comparativa das mudanças das propriedades físicas e mecânicas após ensaio de envelhecimento acelerado. Os resultados demonstraram que a proporção 60/40 plastificante polimérico apresenta melhores resultados de incorporação na resina de PVC, comparada com as demais proporções. O composto de PVC plastificado com PIB/DOCH apresentou aceitáveis características físicas, químicas e visuais comparado com o DOP. Entre as formulações, o composto com 50pcr de PIB/DOCH apresentou melhores efeitos de plastificação, além de propriedades aceitáveis quando comparado com o composto com DOP. Entretanto, sob esforço de tração o plastificante polimérico não possui bom desempenho quando comparado com o DOP, limitando a sua aplicação quando submetido a este tipo de esforço. Contudo, em algumas aplicações o material com plastificante polimérico apresenta melhor desempenho mecânico em resiliência e módulo elástico. De forma geral, o plastificante avaliado substitui parcialmente o DOP, em compostos de PVC, sendo que a aplicação e os esforços requeridos influenciam diretamente na determinação do plastificante.

Poly(vinyl chloride), PVC, is one of the most versatile polymers due to its ease of incorporating additives into its resin making the compound vary from extremely rigid to highly flexible. The most widely used additives are phthalate-based plasticizers. However, there are several restrictions and regulations for these phthalates plasticizers especially with health. Thus, the objective of the present research was to evaluate the effect of substitution the dioctyl phthalate (DOP) with an alternative polymeric butyl-based elastomeric plasticizer (PIB/DOCH) in PVC compounds. This effect was evaluated on the basis of physical, chemical, mechanical and rheological properties, as well an evaluation after an accelerated aging test. The results showed that the proportion 60/40 polymeric plasticizer presents better results of incorporation in the PVC resin, compared with the other proportions. The plasticized PVC compound with PIB/DOCH showed acceptable physical, chemical and visual characteristics compared to DOP. Among the formulations, the compound with 50phr of PIB/DOCH showed better plasticization effects, in addition to acceptable properties when compared to the compound with DOP. However, under tensile stress, the polymeric plasticizer does not perform well when compared to DOP, limiting its application when subjected to this type of stress. However, in some applications the material with polymeric plasticizer has better mechanical performance in resilience and elastic modulus. In general, the evaluated plasticizer partially replaces the DOP, in PVC compounds, and the required application and efforts directly influence the determination of the plasticizer.