Comportamento térmico de compósitos de poliestireno reciclado reforçado com celulose de bagaço de cana

Abstract

O poliestireno expandido (EPS) é um polímero reciclável amplamente utilizado na fabricação de embalagens para isolamento acústico, proteção de bens de consumo duráveis e na indústria da construção civil. O PS é facilmente reciclável com o aumento da temperatura, podendo dar origem a novos materiais. Entretanto suas propriedades térmicas podem ser afetadas, principalmente se acrescidos de fibras naturais. Diante desse contexto, esse trabalho tem como objetivo estudar as propriedades térmicas dos compósitos de poliestireno reciclado reforçados com fibra de celulose do bagaço de cana-de- açúcar. Os compósitos de PS reciclados contendo 10 e 20% (m/m) de celulose de bagaço foram obtidos por extrusão e caracterizados por análise térmica: Análise Termogravimétrica (TGA), Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), Análise DinâmicoMecânica (DMA) e Temperatura de Deflexão Térmica (HDT). Os resultados mostraram que as fibras ricas em lignina residual atuaram como reforço melhorando a rigidez do material com a adição das fibras, bem como promoveram o aumento da temperatura de deflexão térmica. Já a estabilidade térmica dos compósitos é intermediária entre a fibra e matriz, diminuindo com o aumento do teor de fibras. Portanto, conclui-se que a utilização de EPS como matriz na obtenção de compósitos reforçados com fibras naturais é viável e sugere o uso deste resíduo como uma excelente alternativa para o setor de reciclagem.

Expanded polystyrene (EPS) is a recyclable polymer widely used in the manufacture of packaging for acoustic insulation, protection of durable consumer goods and in the construction industry. The PS is easily recyclable with increasing temperature, giving new materials. However, thermal properties can be affected, mainly if added of natural fibers. In this context, this work objective to study the thermal properties of recycled polystyrene composites reinforced with cellulose fibers from sugarcane bagasse. The recycled composites of PS reinforced 10 and 20 wt% cellulose bagasse were obtained by extrusion, and characterized by thermal analysis thermogravimetric analysis (TGA), differential scanning calorimetry (DSC), dynamic mechanical analysis (DMA) and heat deflection temperature (HDT). The results showed that the fibers rich in residual lignin act as reinforcement improving the stiffness of the material with the addition of the fibers, as well as promoted the increase of the heat deflection temperature for the composites. The thermal stability of the composites is intermediate between the fiber and matrix, decreasing with the increase of fibers content. Therefore, it is concluded that the use of EPS as a matrix in the obtainment composites reinforced with natural fibers is viable and suggest the use of this residue as an excellent alternative for the recycling industry.