Reaproveitamento de resíduo de espuma rígida de poliuretano em uma matriz termoplástica de poliuretano

Autor: Carmo, Kerciely Martins do, da Silva, Mercês Coelho, Morelli, Carolina Lipparelli
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2020
Předmět:
Zdroj: Research, Society and Development, Vol 9, Iss 3, Pp e127932695-e127932695 (2020)
Research, Society and Development; Vol. 9 No. 3; e127932695
Research, Society and Development; Vol. 9 Núm. 3; e127932695
Research, Society and Development; v. 9 n. 3; e127932695
Research, Society and Development
Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI)
instacron:UNIFEI
ISSN: 2525-3409
Popis: Polyurethanes are polymers prepared from the reaction between polyfunctional isocyanates and polyols, containing intramolecular urethane bonds. The thermosetting polyurethane (PUR) is a non-biodegradable polymer, that cannot be reprocessed by melting, so that the waste generated becomes an environmental problem. The objective of this study was to produce and characterize thermoplastic polyurethane (TPU) composites incorporated with rigid polyurethane particles through the extrusion process, as an alternative for the reuse of the PUR and improvement of the TPU properties. Extruded composites with 10%, 20% and 30% in weight were thermopressed and had their morphological, thermal and mechanical properties analyzed. The composite with 20% of filler (TPU/PUR20%) presented the best results, with an increase of 117% in the elastic modulus and 79% in the yield stress when compared to the pure matrix (TPU/PUR0%). No additional increment of the mechanical properties was observed to the composite with 30% of PUR (TPU/PUR30%), probably because of the greater heterogeneity of this composite, related to the difficulty of dispersion and distribution of the high content of the PUR particles in the matrix. This study presented a viable alternative for the use and value aggregation of the thermoset polyurethane residue, contributing to minimize environmental impacts and to improve the properties of thermoplastic polyurethane. Los poliuretanos son polímeros preparados a partir de la reacción entre isocianatos polifuncionales y polioles, que contienen enlaces de uretano intramoleculares. El poliuretano termoestable (PUR) es un polímero no biodegradable que no puede reprocesarse fundiéndose, por lo que su residuo se convierte en un problema ambiental. El objetivo de este trabajo fue producir y caracterizar compuestos de poliuretano termoplástico (TPU) incorporados con partículas de residuos de poliuretano termoestable a través del proceso de extrusión como una alternativa para la reutilización de residuos de PUR y la mejora de las propiedades de TPU. Los compuestos extruidos con contenidos de PUR de 10%, 20% y 30% en masa tuvieron sus propiedades morfológicas, térmicas y mecánicas analizadas. El compuesto con un contenido de carga del 20% (TPU / PUR20%) mostró los mejores resultados, con un aumento del 117% en el módulo elástico y del 79% en el límite elástico en comparación con la matriz pura (TPU / PUR0%). El no incremento de las propiedades mecánicas en el compuesto de PUR al 30% (TPU / PUR30%) se relacionó con la mayor heterogeneidad del compuesto, debido a la dificultad de dispersión y distribución del alto contenido de partículas de PUR en la matriz. El estudio presentó una alternativa viable para la utilización y la adición de valor del residuo de poliuretano termoestable, contribuyendo a la minimización de los impactos ambientales y a la mejora de las propiedades del poliuretano termoplástico. Os poliuretanos são polímeros preparados a partir da reação entre isocianatos polifuncionais e polióis, contendo ligações uretano intramoleculares. O poliuretano termorrígido (PUR) é um polímero não biodegradável e não reprocessável por fusão, de modo que o seu resíduo se torna um problema ambiental. O objetivo desse trabalho foi produzir e caracterizar compósitos de poliuretano termoplástico (TPU) incorporados com partículas de resíduo de poliuretano termorrígido através do processo de extrusão, como uma alternativa para o reaproveitamento do resíduo de PUR e melhoria das propriedades do TPU. Os compósitos extrudados com teores de PUR de 10%, 20% e 30% em massa tiveram suas propriedades morfológicas, térmicas e mecânicas analisadas. O compósito com teor de 20% de carga (TPU/PUR20%) apresentou os melhores resultados, com um aumento de 117% no módulo elástico e de 79% na tensão de escoamento quando comparado à matriz pura (TPU/PUR0%). O não incremento adicional das propriedades mecânicas no compósito com 30% de PUR (TPU/PUR30%) foi relacionado à maior heterogeneidade do compósito, dada à dificuldade de dispersão e distribuição do alto teor das partículas de PUR na matriz. O estudo realizado apresentou uma alternativa viável para o aproveitamento e agregação de valor do resíduo de poliuretano termorrígido, contribuindo para minimização de impactos ambientais e para melhoria das propriedades do poliuretano termoplástico.
Databáze: OpenAIRE
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