Incorporação de PET pós-consumo em misturas de PEAD virgem compatibilizadas / Incorporation of post-consumer PET into virgin PEAD compatible blends
DOI:
https://doi.org/10.34115/basrv4n3-080Keywords:
PEAD, PET pós-consumo, blendas e compatibilizante.Abstract
O politereftalato de etileno (PET) é um dos principais constituintes dos resíduos sólidos urbanos. A reciclagem de refugos é um processo estratégico que viabiliza a expansão do mercado de plásticos, podendo gerar novos produtos, além de minimizar o impacto ambiental causado pelo descarte incorreto das embalagens PET. A obtenção de blendas poliméricas com as poliolefinas é uma alternativa nesse processo. Entretanto, o PET e as poliolefinas são imiscíveis, formando blendas com baixa adesão interfacial, tendo-se a necessidade de compatibilização. Nesse contexto, o presente trabalho avaliou a influência de diferentes teores do compatibilizante polietileno de alta densidade graftizado com anidrido maleico (PEAD-g-MA), 5 e 10% m/m, nas propriedades físico-mecânicas, térmicas, estruturais e reológicas de blendas de PEAD virgem e PET pós-consumo (80/20) preparadas em extrusora mono-rosca. A adição do PET e do compatibilizante promoveram mudanças nas propriedades físico-mecânicas dos materiais. A técnica de espectroscopia na região do infravermelho mostra uma possível ocorrência de trans-reações nas misturas compatibilizadas. As análises termogravimétrica e dinâmico-mecânica indicam a imiscibilidade das blendas.
References
ABDUL, R.N.C.; INUWA, I.M.; HASSAN, A.; SAMSUDIN, S.A. Effects of compatibilizers on mechanical properties of PET/PP blend. Composites Interface, v. 20, 507–15.,2013.
ABIPET - Associação Brasileira da Indústria do PET. O que é o PET? Disponível em: <http://www.abipet.org.br >. Acesso em: maio de 2020.
ABIPLAST. Associação Brasileira da Indústria do Plástico, 2019. Disponível em: < http://www.abiplast.org.br/>. Acesso em: maio de 2020.
ASTM D792-13. AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. Standard Test Methods for Density and Specific Gravity (Relative Density) of Plastics by Displacement. In: Annual Book of ASTM, 2013.
ASTM D2240-05. AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. Standard Test Method for Rubber Property-Durometer Hardness. In: Annual Book of ASTM, 2010.
ASTM D1238-01. AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. Melt flow Rates of Thermoplastics by Extrusion Plastometer. In: Annual Book of ASTM, 2002.
ATKINSON, J.R.; BIDDLESTONE, F.; HAY J.N. An investigation of glass formation and physical ageing in poly (ethylene terephthalate) by FT-IR spectroscopy. Polymer, v. 41(18), p. 6965–6968, 2000.
BHATNAGAR, M.P; MAHANWAR, P. Investigating the compatibility of thermoplastic polyester elastomer/high-density polyethylene blends and its effect on the horizontal flame propagation. Plastics, Rubber and Composites, v.49, p.66-78, 2019.
BIRCH, N.P.; LIU, K.; MUN, S.C.; GHAZARYAN, G.; SENGER, C.T.; Ellison, C.J. Accelerating the Coupling of Maleated Polyolefins with Polyesters via Tin Compounds. Macromolecules, v. 52, p. 8359-8366, 2019.
CHEN, S.C.; ZHANG, L.H.; ZHANG, G.; ZHONG, G.C.; LI, J.; ZHANG, X.M.; CHEN, W.X. An investigation and comparison of the blending of LDPE and PP with diferente intrinsic viscosities of RPET. Polymers, v. 10, p. 147-161, 2018.
CEMPRE. Compromisso Empresarial para Reciclagem, 2020. Disponível em: < http://cempre.org.br/>. Acesso em: maio de 2020.
CRUZ, S.A.; FARAH, M.; ZANIN, M.; BRETAS, R.E.S. Avaliação das propriedades reológicas de blendas de PEAD virgem/PEAD reciclado. Polímeros, v.18, p.144-151, 2008.
DIMITROVA, T.L.; LA MANTIAA, F.P., PILATIB, F.; TOSELLIC, M.; VALENZAD, A.; VISCOD, A. On the compatibilization of PET/HDPE blends through a new class of copolyesters. Polymer, v. 41, p. 4817–4824, 2000.
DI SOUZA, L.; TORRES, M. C. M.; RUVOLO-FILHO, A. C. Despolimerização do Poli (Tereftalato de Etileno) - PET: Efeitos de Tensoativos e Excesso de Solução Alcalina. Polímeros: Ciência e Tecnologia, v. 18, p. 334-341, 2008.
FERREIRA, C.T.; FONSECA, J.B., SARON, C. Reciclagem de rejeitos de poli (tereftalato de etileno) (PET) e de poliamida (PA) por meio de extrusão reativa para preparação de blendas. Polímeros, v. 21(2), p. 118-122, 2011.
FOX, D.W.; ALLEN, R.B. Compatibility IN: Encyclopedia of polymer Science and Engineering. 2a ed. Nova Iorque, John-Wiley & Sons, v.3, p.760, 1985.
GRAUSE, G.; HANDA, T.; KAMEDA, T.; MIZOGUCHI, T.; YOSHIOKA, T. Effect of temperature management on the hydrolytic degradation of PET in a calcium oxide filled tube reactor. Chemic al Engineering Journal, v. 166, p. 523–528, 2011.
HENDGES, A. S. Brasil se destaca no reuso do PET. Revista Cidadania & Meio Ambiente, v.9, 2014.
JIA S.; QU J.; WU C.; LIU W.; CHEN R.; ZHAI, S. Novel dynamic elongational flow procedure for reinforcing strong, tough, thermally stable polypropylene/thermoplastic polyurethane blends. Langmuir, v.29, p. 13509- 13517, 2013.
KAFOGLOU, N., KAFIDAS, D.S., KALLITSIS, K.J., LAMBERT, J.C., STAPPEN, L.V.D. Comparison of compatibilizer effectiveness for PET/HDPE blends. Polymer, v. 36, p. 4453-4462, 1995.
LEPERS J.C.; FAVIS, B.D; TABAR R.J. The relative role of coalescence and interfacial tension in controlling dispersed phase size reduction during the compatibilization of polyethylene terephthalate/polypropylene blends. Journal of Polymer Science Part B, v.35, p.2271–80, 1997.
LI, H.X.; HU, G.H. The early stage of the morphology development of immiscible polymer blends during melt blending: Compatibilized vs. uncompatibilized blends, Journal of Polymer Science Part B-Polymer Physics, v.39, p.601-610, 2001.
LÍBANO, E. V. D. G.; GOMES, R. F. F.; MATTOS, M. D. Síntese de argila organofílica e sua incorporação via extrusão para a obtenção de compósitos com o polietileno de alta densidade. Revista Iberoamericana de Polímeros, v. 20, p. 156-167, 2019.
LIN T.; ZHU L.; CHEN T.; GUO, B. Optimization of mechanical performance of compatibilized polypropylene/poly (ethylene terephthalate) blends via selective dispersion of halloysite nanotubes in the blend. Journal of Applied Polymer Science, v.129, p.47–56, 2013.
LUCAS, E. F.; SOARES, B. G.; MONTEIRO, E. E. C. Caracterização de polímeros. Rio de janeiro, e-papers, 2001.
MANCINI, S. D.; BEZERRA, M. N.; ZANIN, M. Reciclagem de PET avançada de garrafas de refrigerante pós-consumo. Polímeros, v.8, p.68-75,1998.
MANO, E.B. Polímeros: Como Materiais de Engenharia. São Paulo: Edgard Blucher Ltda, 1991.
MARTINS, S.; BARROS, M. M.; PEREIRA, P. S. C.; BASTOS, D. Use of manufacture residue of fluidized-bed catalyst-cracking catalyzers as flame retardant in recycled high-density polyethylene. Journal of Materials Research and Technology, v. 8(2), p.2386-2394, 2019.
MECOZZI M. and NISINI. L. The differentiation of biodegradable and non-biodegradable polyethylene terephthalate (PET) samples by FTIR spectroscopy: A potential support for the structural differentiation of PET in environmental analysis. Infrared Physics and Technology v. 101, p. 119–126, 2019.
MENDES, L.C., ABRIGO, E.R; RAMOS, V.D. PEREIRA, P.S.C. Effect of melt flow rate of polycarbonate and cobalt catalyst on properties of PET/PC (80/20 wt%) reactive blending. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 99, p. 545–549, 2009.
PANG Y.X; JIA, D.M.; HU, H.J.; HOURSTON, D.J.; SONG, M. Effects of a compatibilizing agent on the morphology, interface and mechanical behaviour of polypropylene/poly (ethylene terephthalate) blends. Polymer, v.41, p. 357–65, 2000.
PAWLAK, A.; MORAWIEC, J.; PAZZAGLI, F.; PRACELLA, M.; GALESKI, A. Recycling of postconsumer poly (ethylene terephthalate) and high?density polyethylene by compatibilized blending. Journal of applied polymer science, v. 86, p. 473-1485, 2002.
PEREIRA, P.S.C.; Mendes, L.C.; DIAS, M.L.; SIRELLI, L. Influence of cobalt complex on thermal properties of poly(ethylene terephthalate)/polycarbonate blend. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, v.87, p. 667–671, 2007.
PEREIRA, P.S.C.; MENDES, L.C.; ABRIGO, E.R. Changes in properties of PET/PC blend by catalyst and time. International Journal of Polymeric Materials and Polymeric Biomaterials, v.57, p.494-505, 2008.
PEREIRA, P.S.C.; Mendes, L.C.; RAMOS, V.D. Rheological study bringing new Insights Into PET/PC Reactive Blends. Macromolecular Symposium, v. 290, p. 121-131, 2010.
PRACELLA, M.; ROLLA, L.; CHIONNA, D.; GALESKI, A. Compatibilization and properties of poly (ethylene terephthalate)/polyethylene blends based on recycled materials. Macromolecular Chemistry and Physics, v. 203, p.1473-1485, 2002.
ROMAO, W.; SPINACE, M.A. S.; PAOLI, M.A. Poli (tereftalato de etileno), PET: uma revisão sobre os processos de síntese, mecanismos de degradação e sua reciclagem. Polímeros, v.19, p.121-132, 2009.
SAMMON, C.; YARWOOD, J.; EVERALL, N. A FTIR study of the effect of hydrolytic degradation on the structure of thin PET films. Polym. Degrad. Stabil., v. 67 (1), p. 149-158, 2000.
SINGH, R.K.; RUJ, B., SADHUK.HAN, A.K.; GUPTA, P. A TG-FTIR investigation on the co-pyrolysis of the waste HDPE, PP, PS and PET under high heating conditions. Journal of the Energy Institute, v. 93, p. 1020-1035, 2020.
SPERLING, L. H.; THOMAS, D. A. Polymer blends. Academic Press, New York, 1978
SPINACÉ, M. A. S.; DE PAOLI, M. A. A Tecnologia de Reciclagem de Polímeros. Química Nova, v. 28, pp. 65-72, 2005.
TORRES, A.V.A.; D´ALMEIDA, J.R.M.; HABAS, J-P. Avaliação do Efeito de um Óleo Parafínico sobre o Comportamento Físico-Químico de Tubulações de Polietileno de Alta Densidade. Polímeros, v. 20 (5), p. 331-338, 2010.
BRUGGEN E.P.A.; KOSTER, R.P.; PICKEN, S.J.; RAGAERT K. Influence of processing parameters and composition on the effective compatibilization of polypropylene–poly (ethylene terephthalate) blends. International Polymer Processing, v.31, p.179–87, 2016.
WANG, D.; YANG, B.; CHEN, Q.T.; CHEN, J.; SU, L.F.; CHEN, P.; ZHENG, Z.Z.; MIAO, J.B.; QIAN, J.S.; XIA, R.; SHI, Y. A facile evaluation on melt crystallization kinetics and termal properties of low-density polyethylene (LDPE)/Recycled polyethylene terephthalate (RPET) blends. Advanced Industrial and Engineering Polymer Research, v. 2, p. 126-135, 2019.
WANG, Y.; ZHANG, Y.; SONG, H.; WANG, Y.; DENG, T.; HOU, X. Zinc-catalyzed ester bond cleavage: Chemical degradation of polyethylene terephthalate. Journal of Cleaner Production, v. 208, p. 1469-1475, 2019.
