Estudo do ciclo de reciclagem de materiais em blendas acrilonitrila-butadieno-estireno/policarbonato

Abstract

Embora tenham sido desenvolvidas ferramentas de projeto com foco ambiental, como o Ecodesign e os 3R´s, o descarte de materiais, sem o devido tratamento, tem ampliado durante os últimos anos. Esta situação faz com que diversas empresas, muitas vezes pressionadas por órgãos públicos, legislações e pelo consumidor, repensem seus processos industriais e suas metodologias para a projetação e fabricação de produtos. Desta forma, a presente pesquisa estuda o Ciclo de Reciclagem dos Materiais (CRM) como uma ferramenta de apoio técnico-científica para a Seleção de Materiais, que visa a auxiliar a área de Engenharia e de Design no desenvolvimento de novos produtos. O CRM possibilita a tomada de decisões projetuais, pois é possível avaliar a vida útil do material, tendo como parâmetro suas propriedades mecânicas após cinco ciclos de reciclagem. Como estudo de caso, a ferramenta do CRM foi aplicada na análise da blenda ABS (Acrilonitrila-Butadieno- Estireno)/PC (Policarbonato), na composição de 70% em ABS, mais 30% em PC. Essas amostras foram caracterizadas pelas técnicas da espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), calorimetria exploratória diferencial (DSC), termogravimetria (TG), cromatografia de permeação em gel (GPC), ensaios de tração e ensaios de impacto. Os dados obtidos, a partir dessas técnicas, deram origem ao ponto de intersecção do CRM. A geração desse ponto permite um maior controle e monitoramento das propriedades mecânicas do material após sua reciclagem. Dessa forma, os resultados obtidos, apontaram que a blenda 70/30 precisa sofrer uma correção na composição da mistura após sua reciclagem, objetivando, assim, manter ou melhorar suas propriedades mecânicas de impacto. A presente pesquisa também avaliou a utilização do ABS reciclado, oriundo de carcaças de computadores pessoais, para a fabricação da blenda 70/30. Os resultados obtidos demonstraram que, com a utilização de 2% de ABS reciclado, a força de impacto obtida, se aproxima dos valores observados para o ABS virgem. Acima de 2%, a composição torna-se extremamente frágil. Neste sentido, os resultados dos estudos de caso, apontaram a viabilidade de aplicação do CRM, como ferramenta para a Seleção de Materiais, tendo como parâmetro projetual a reciclagem do material.

Although some project tools with focus on the environment such as Ecodesign and the 3R’s have been developed, material disposal without proper treatment has expanded in recent years. This situation causes many companies, following pressure from public bodies, laws and consumers, to re-think their industrial processes and methodologies for the design and manufacture of products. Thus, the present study involves the cycle of recycling of materials (CRM) as a tool of scientific-technical support for the selection of materials, which aims to assist both engineering and design areas in the development of new products. CRM enables decision-making involving projects, since it is possible to evaluate the useful life of materials by taking as parameter their mechanical properties after five cycles of recycling. As a case study, the CRM tool was applied in the analysis of ABS (Acrylonitrile-Butadiene-Styrene)/PC (polycarbonate), in the composition of 70% ABS and 30% PC. These samples were characterized by fourier transform Infrared spectroscopy (FT-IR), differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetry (TG), gel permeation chromatography (GPC), traction tests and impact tests. Data obtained from these techniques gave rise to the point of intersection of CRM. The generation of such point allows greater control and monitoring of mechanical properties of the material after its recycling. This way, the results obtained showed that the 70/30 blend must suffer a correction in its composition after recycling in order to maintain or improve its mechanical properties of impact. This study also evaluated the use of recycled ABS derived from carcasses of personal computers, for the manufacture of 70/30 blend. The results showed that, with the use of 2% recycled ABS, the impact strength obtained approaches the obtained values observed for the virgin ABS. Above 2%, the composition becomes extremely fragile. In this respect, the results of case studies pointed out the feasibility for CRM implementation as a tool for the selection of materials, taking the recycling material as a project parameter.