Avaliação da adição de cargas inorgânicas em EVA-18 e estudo do efeito de agentes interfaciais nas propriedades dos compósitos

Abstract

Neste trabalho foi realizada a preparação de compósitos tendo como base o uso de poli(etileno-co-acetato de vinila) (EVA) a 18 mol% de acetato de vinila, com cinco tipos diferentes de carga (carbonato de cálcio, sílica, xisto retortado, xisto calcinado e argila sódica), sendo elas usadas naturalmente, funcionalizadas com silano ou tratadas termicamente. As misturas foram processadas durante 15 minutos em câmara de mistura a 160ºC com velocidade dos rotores de 50rpm. Foi verificado que o processamento do EVA não acarretou processos de degradação ou reticulação do polímero. Propriedades mecânicas, calorimetria diferencial de varredura e análises morfológicas foram realizadas para avaliar o efeito da adição de diferentes cargas em distintas concentrações. Os compósitos EVA-18/argila sódica silanizada e EVA-18/xisto calcinado silanizado foram os sistemas que apresentaram os melhores resultados em relação às propriedades mecânicas quando comparado com a matriz polimérica e as demais cargas ensaiadas. O silano teve um papel fundamental na melhoria das propriedades mecânicas. Com apenas 1% (m/m) de argila sódica silanizada obteve-se um aumento de 13% na tensão no ponto de ruptura. Ambos são melhores que o EVA-18/carbonato de cálcio e o EVA-18/sílica comumente utilizados na indústria. Baseando-se nos resultados obtidos, conclui-se que tanto a argila sódica silanizada quanto o xisto calcinado silanizado são alternativas econômicas e eficientes a serem aplicadas como uma possibilidade de escolha de carga para melhorar as propriedades mecânicas do EVA.

In the present work, there have been prepared composites using poly(ethylene vinyl acetate) (EVA) such as polymer matrix with five different kinds of fillers (calcium carbonate, silic, pyrolysed oil shale, pyrolysed oil shale burned and montmorillonite clay), naturally applied, silanated or with thermal treatment. The mixtures have been processed for a 15-minute term in a 160ºC and 50 rpm speed rotor mixer. It has been noticed that the processing of EVA have not presented any sign of polymer degradation process or cross linking. The mechanical properties, differential scanning calorimetry, and morphological analysis have been carried out so as to investigate the effect of addiction of different fillers with different concentrations. The composite EVA-18/montmorillonite clay silanated and EVA- 18/pyrolized oil shale burned silanated were the systems which have showed better results of mechanical properties in comparison to polymer matrix and the others fillers studied. The silane had a fundamental action on mechanical properties improvement. With just 1% (p/p) of montimorillonite clay silanated was obtained an increase of 13% in the ultimate tensile strength. Both systems are better than calcium carbonate and silica systems, frequently used by the industry. Based on the results obtained, it is highly suggested that both montmorillonate clay silanated and pyrolised oil shale burned silanated are economic and efficient alternatives to be applied as a possibility in the filler chosing for EVA mechanical properties improvement.