RESUMO O polipropileno (PP) é um dos polímeros mais utilizados em produtos manufaturados em plásticos, por isso, estudos em compósitos têm sido realizados na tentativa de modificar suas propriedades e ampliar ainda mais seu uso. Portanto, este trabalho teve como objetivo utilizar alumina sintetizada por reação de combustão em laboratório e avaliar sua influência em concentrações de 1, 3 e 5 pcr (partes por cem de resina), nas propriedades de compósitos com matriz de PP. A alumina sintetizada foi misturada ao PP numa extrusora de rosca dupla e, posteriormente, corpos de prova foram moldados por injeção e caracterizados por Difração de Raios X (DRX), Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), Microscoscopia Eletrônica de Varredura (MEV), propriedades mecânicas (tração e impacto), inflamabilidade e análise reológica em regime oscilatório. Os resultados de DRX mostraram que a alumina sintetizada, possui estrutura cristalina do tipo coríndon e quando misturada ao PP não alterou sua estrutura cristalina do PP, entretando dificultou a cristalização, resultado confirmado também por DSC pela redução do grau de cristalinidade. As transições térmicas (Tm e Tc) do PP praticamente não foram alteradas nos compósitos. Na avaliação das propriedades mecânicas, o módulo aumentou e resistência à tração e impacto diminuíram, o que foi atribuído a formação de aglomerados observados no MEV. No teste de inflamabilidade, a alumina retardou o processo de queima dos compósitos e contribuiu para redução da emissão de fumaça e gotejamento quando comparado com o PP. Na análise reológica o PP e os compósitos apresentaram comportamento pseudoplástico e, nos compósitos, o aumento da concentração de alumina promoveu redução na viscosidade. Já o módulo de armazenamento dos compósitos, aumentou com a concentração de alumina corroborando com os resultados das propriedades mecânicas.

ABSTRACT Polypropylene (PP) is one of the most used polymers in manufactured products in plastics, therefore, studies on composites have been carried out in an attempt to modify its properties and further extend its use. The aim of this work was to use alumina synthesized by combustion reaction in the laboratory and to evaluate its influence in concentrations of 1, 3 and 5 parts per hundred of resin (phr) in the properties of composites with PP matrix. PP/alumina composites where prepared by extrusion followed by injection molding and characterized by X-Ray Diffraction (XRD), Differential Scanning Calorimetry (DSC) Scanning Electron Microscopy (SEM), mechanical properties (tensile and impact strength tests), flammability and rheological behavior underoscillatory shear flow. XRD results showed that the synthesized alumina has a crystalline structure of the corundum type and when mixed with PP was not affected crystalline structure of PP, however, the addition of alumina to PP led to a decrease in its crystallinity, a result also confirmed by DSC. The thermal transitions (Tm and Tc) of PP were practically unchanged in the composites. In the evaluation of the mechanical properties, the modulus increased and tensile strength and impact decreased, which was attributed to the formation of agglomerates observed in SEM. In the flammability test, the alumina delayed the burning process of the composites and contributed to reduce the emission of smoke and dripping when compared to neat PP. In the rheological analysis the PP and the composites presented a shear thinning behavior and, in the composites, the increase of the alumina concentration promoted reduction in the viscosity. The storage modulus of the composites increased with the alumina concentration, corroborating the results of the mechanical properties.

O objetivo deste trabalho foi a purificação e organofilização em escala piloto de dois tipos de argila bentonita (cinza e verde) com tensoativo não iônico e a aplicação destas argilas em nanocompósitos com matriz de Polipropileno (PP). As argilas foram purificadas e em seguida organicamente modificadas com tensoativo não iônico tornando-se organofílicas, sendo denominadas de CPO e VPO respectivamente, e caracterizadas por Análise Granulométrica por Difração a Laser (AG), análise química por Fluorescência de Raios X (EDX), Difração de Raios X (DRX) e espectroscopia no infravermelho (IV). Os resultados de AG e EDX mostraram redução significativa do teor de areia e da sílica livre na forma de quartzo confirmando que houve a purificação da argila. Os resultados de DRX e IV mostraram que a organofilização em escala piloto das argilas foi realizada com sucesso. Os compósitos contendo 3pcr de argila foram caracterizados por DRX, Calorimetria exploratória diferencial (DSC), Termogravimetria (TG) e propriedades mecânicas. As análises por DRX indicaram formação de um nanocompósito com estrutura intercalada para o sistema PP/E-GMA/CPO, enquanto para o sistema PP/E-GMA/VPO formou-se um micro-compósito. Os resultados de DSC indicaram que as argilas não influenciaram na temperatura de fusão do PP. Os resultados de TG indicaram que as argilas CPO e VPO melhoraram a estabilidade térmica do PP. O sistema PP/E-GMA/CPO foi o que apresentou maior estabilidade térmica e maior módulo. As resistências à tração e ao impacto dos compósitos não apresentaram melhora significativa em relação ao PP puro. Mesmo assim, este comportamento é importante uma vez que as propriedades mecânicas do PP não foram deterioradas.

The aim of this work was the purification and organophilization on a pilot scale of two types of bentonite clay (green and grey) with nonionic surfactant, and their application in nanocomposites with a Polypropylene (PP) matrix. The bentonitic clays were purified and then organically modified with a non-ionic surfactant to become organophilic, being referred to as CPO and VPO respectively, and characterized by Particle Size Analysis by Laser Diffraction (AG), chemical analysis by X-Ray Fluorescence (EDX), X-ray diffraction (XRD) and infrared spectroscopy (IR). The results of AG and EDX showed significant reduction in the amount of sand and free silica in the form of quartz confirming that the clay was purified. The results of XRD and IR showed that the organophilization on pilot scale of the clays was successful. The composites containing 3phr of clay were characterized by XRD, differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetry (TG) and mechanical properties. XRD results indicated that for the PP/E-GMA/CPO system a nanocomposite with an intercalated structure was formed. As for the PP/E-GMA/VPO system, a micro-composite was obtained. DSC results indicated that CPO and VPO clays did not affect the melting temperature of PP. TG results indicated that the CPO and VPO clays improved the thermal stability of PP. PP/E-GMA/CPO system showed the highest thermal stability. The mechanical properties of PP were not significantly improved with the addition of clay and compatibilizer. However they were not deteriorated.

A mistura de polímeros diferentes possibilita a obtenção de novos materiais com propriedades, na maioria das vezes superiores às dos componentes puros. Essa mistura vem sendo utilizada e aplicada na obtenção de membranas com intuito de melhorar as propriedades de barreira para que se possa separar duas fases restringindo total ou parcialmente o transporte de uma ou várias espécies químicas presentes. Neste trabalho, membranas poliméricas foram obtidas a partir de blendas de poliamida 6 (PA6), polipropileno (PP) e compatibilizantes pelo método de inversão de fases, com a finalidade de serem utilizadas em processos de separação, purificação, fracionamento e contração. Estas foram estudadas por difração de Raios-X (DRX), calorimetria exploratória diferencial (DSC) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os resultados de DRX evidenciaram a presença dos picos característicos de reflexão da PA6, PP e dos compatibilizantes. Por DSC, observou-se que a presença do compatibilizante não promoveu alterações significativas na cristalinidade da PA6. Por meio das fotomicrografias de MEV, visualizou-se a obtenção de membranas microporosas assimétricas, como também percebeu-se que a presença da segunda fase na PA6 modificou a morfologia das membranas.

The mixture of different polymers enables obtaining new materials with properties most often superior to those of the pure components. This mixture is being used and applied in obtaining membranes with a view to improving the barrier properties, so that it can separate two phases wholly or partially, restricting the transport of one or more chemical species. In this work, polymer membranes were obtained from blends of polyamide 6 (PA6) and polypropylene (PP), compatibilizing by the method of phase inversion, for being used in processes of separation, purification, fractionation and contraction. These were studied by X-ray diffraction (XRD), differential scanning calorimetry (DSC) and scanning electron microscopy (SEM). XRD results showed the presence of peaks characteristic of PA6, PP and compatibilizers. For DSC, it was observed that the presence of the compatibilizer did not cause significant changes in crystallinity of PA6. Through the SEM photomicrographs is confirmed the production of asymmetric microporous membranes and the presence of the second modified PA6 phase in the morphology of the membranes is also noted.