Ref.: MCoPr37-001
Apresentador: Juliano Marini
Autores (Instituição): de Vitto, M.(Universidade Federal de São Carlos); Marini, J.(Universidade Federal de São Carlos);
Resumo:
O desenvolvimento de nanocompósitos poliméricos vem sendo extensivamente estudado nas últimas décadas. A adição de uma nanopartícula (NP) a uma matriz polimérica pode resultar em alterações significativas no desempenho do material (por exemplo, em relação aos comportamentos térmicos, mecânicos, de permeação), dependendo do estado de dispersão e distribuição da NP obtido durante o processamento e conformação. O uso da sepiolita (SEP) vem sendo avaliado, em aplicações biomédicas e farmacêuticas, principalmente devido a sua toxicidade nula, morfologia, alta área específica, alta capacidade de absorção, propriedades reológicas e capacidade de trocas de íons. Poliuretanos termoplásticos (TPU) são materiais poliméricos que apresentam características elastoméricas e processabilidade análoga a dos termoplásticos, sendo um material de escolha para várias aplicações biomédicas devido a sua flexibilidade, biocompatibilidade, bio-estabilidade e isolamento elétrico. Dessa forma, nanocompósitos de TPU/SEP apresentam um grande potencial para aplicações como materiais funcionais e até o presente momento, essa potencialidade permanece pouco explorada. Neste trabalho avaliou-se a influência do protocolo de mistura da SEP no TPU (mistura direta, AD, ou em duas etapas, MB, com a produção inicial de um masterbatch de TPU/SEP e posterior diluição na matriz de TPU) nos comportamentos térmico (analisado por DSC e TGA), reológico (reometria de placas paralelas) e mecânico (tração) de nanocompósitos de TPU/SEP. Os nanocompósitos com teor constante de 5% em massa de SEP foram obtidos através de mistura no estado fundido, utilizando-se um reômetro de torque HAAKE, temperatura de 180°C, rotação de 100 rpm e tempo de mistura de 5 min, e posteriormente conformados na forma de filmes por moldagem por compressão. A presença de SEP ou protocolo de mistura não apresentaram influência significativa na temperatura de transição vítrea (Tg) dos segmentos flexíveis do TPU, nem no comportamento de cristalização; porém, alteraram significativamente a cinética de decomposição térmica, com aumentos de até 50°C na temperatura de taxa máxima de decomposição durante os ensaios de TGA, comparando-se com o comportamento da matriz pura. A presença de SEP levou a aumentos na viscosidade em baixas taxas de cisalhamento e nos módulos de armazenamento (G’) e perda (G’’), sendo os maiores valores observados para o nanocompósito obtido através do protocolo de mistura em duas etapas (TPU/SEP MB). Em relação ao comportamento mecânico, observou-se um aumento médio de 85% nos valores de módulo elástico e pequena redução (15%) na deformação na ruptura nos nanocompósitos, que continuaram a apresentar comportamento flexível apesar do aumento de rigidez. Os resultados obtidos indicam a obtenção de um melhor estado de dispersão e distribuição da SEP na matriz de TPU através do uso do protocolo de mistura em duas etapas.