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Publicação
Avaliação do comprometimento das propriedades mecânicas e térmicas do abs sob ciclos de reprocessamento repetitivos
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Autores
Orientador(es)
Resumo(s)
A crescente preocupação ambiental e a necessidade de atender à
procura por materiais mais sustentáveis têm impulsionado a busca por
soluções que minimizem o desperdício e o consumo de recursos naturais.
Nesse contexto, o reaproveitamento de polímeros surge como uma alternativa
promissora, especialmente em indústrias onde o uso de materiais
termoplásticos é predominante. Um polímero amplamente utilizado é o ABS
(Acrilonitrilo Butadieno Estireno), conhecido pela sua versatilidade e
propriedades mecânicas excecionais.
O ABS é produzido por meio de processos de copolimerização, que
combinam três monómeros principais: acrilonitrilo, butadieno e estireno. Cada
um desses monómeros contribui para características específicas do polímero
final, esta composição confere ao material uma combinação equilibrada de
resistência mecânica, rigidez e tenacidade ao impacto, além de boas
características térmicas e facilidade de processamento. O processamento do
ABS inclui a moldagem por injeção, extrusão e termoformagem, o que o torna
ideal para uma ampla gama de aplicações industriais e comerciais.
Neste trabalho, foi utilizado ABS de alto impacto fornecido pela
LyondellBasell (França), um dos principais fornecedores globais de polímeros.
O material em questão, comercializado sob o nome Polyman E/HI, é conhecido
pela sua elevada resistência ao impacto e excelente processabilidade em
moldagem por injeção.
Este estudo tem como objetivo principal analisar o impacto do
reprocessamento de rejeitos de produção, considerando formulações de
polímero reprocessado e virgem em diferentes proporções. A análise foca-se
nas propriedades mecânicas e térmicas das formulações de polímero,
avaliando a sua viabilidade como uma alternativa sustentável para reduzir o
desperdício e o consumo de matéria-prima, sem comprometer
significativamente a qualidade final do produto/componente produzido com as
referidas formulações.
Os resultados obtidos demonstram que o ABS reprocessado mantém
propriedades térmicas e mecânicas comparáveis ao material virgem, mesmo
após três ciclos de reprocessamento. O ensaio de DSC revelou uma diferença
de apenas 1,6 °C na temperatura de transição vítrea entre as formulações
100% virgem e 100% reprocessado, com um desvio máximo de 2,0 °C em
relação à média. O FTIR confirmou a estabilidade da estrutura química. Os
ensaios de tração apresentaram um módulo de Young médio de 2026 MPa
para o ABS virgem e 1971 MPa para o ABS 100% reprocessado, sem
comprometer a integridade mecânica do material. Os valores experimentais de
MFR e MVR registaram uma variação de até 17% face aos teóricos, mantendo-se, contudo, dentro dos limites aceitáveis de qualidade.
Growing environmental concerns and the need to meet the demand for more sustainable materials have driven the search for solutions that minimize waste and consumption of natural resources. In this context, the reuse of polymers has emerged as a promising alternative, especially in industries where the use of thermoplastic materials is predominant. One widely used polymer is ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene), known for its versatility and exceptional mechanical properties. ABS is produced through copolymerization processes, which combine three main monomers: acrylonitrile, butadiene and styrene. Each of these monomers contributes to specific characteristics of the final polymer. This composition gives the material a balanced combination of mechanical strength, rigidity and impact toughness, as well as good thermal characteristics and ease of processing. ABS processing includes injection molding, extrusion and thermoforming, which makes it ideal for a wide range of industrial and commercial applications. This research used high-impact ABS purchased from LyondellBasell (France), one of the leading global polymer suppliers. The material in question, marketed under the name Polyman E/HI, is known for its high impact resistance and excellent processability in injection molding. To assess the feasibility of reprocessing ABS, the tensile test will be carried out in the Polymer laboratory Maria Teresa Cidade in the Faculty of Science and Technology at NOVA University Lisbon (FCT NOVA), while the FTIR (Fourier Transform Infrared Spectroscopy), DSC (Differential Scanning Calorimetry), MVR (Melt Volume Rate) and MFR (Mass Flow Rate) tests were carried out in an accredited laboratory at the Polo de Investigação em Engenharia de Polímeros (PIEP). These laboratories are equipped with advanced technology and quality certifications, guaranteeing the accuracy and reliability of the results. The main objective of this study is to analyze the impact of reprocessing on production processes, considering formulations of reprocessed and virgin polymer in different proportions. The analysis focuses on the mechanical and thermal properties of the polymer formulations, assessing their viability as a sustainable alternative to reduce waste and consumption of raw materials, without significantly compromising the final quality of the product/component produced with these formulations.
Growing environmental concerns and the need to meet the demand for more sustainable materials have driven the search for solutions that minimize waste and consumption of natural resources. In this context, the reuse of polymers has emerged as a promising alternative, especially in industries where the use of thermoplastic materials is predominant. One widely used polymer is ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene), known for its versatility and exceptional mechanical properties. ABS is produced through copolymerization processes, which combine three main monomers: acrylonitrile, butadiene and styrene. Each of these monomers contributes to specific characteristics of the final polymer. This composition gives the material a balanced combination of mechanical strength, rigidity and impact toughness, as well as good thermal characteristics and ease of processing. ABS processing includes injection molding, extrusion and thermoforming, which makes it ideal for a wide range of industrial and commercial applications. This research used high-impact ABS purchased from LyondellBasell (France), one of the leading global polymer suppliers. The material in question, marketed under the name Polyman E/HI, is known for its high impact resistance and excellent processability in injection molding. To assess the feasibility of reprocessing ABS, the tensile test will be carried out in the Polymer laboratory Maria Teresa Cidade in the Faculty of Science and Technology at NOVA University Lisbon (FCT NOVA), while the FTIR (Fourier Transform Infrared Spectroscopy), DSC (Differential Scanning Calorimetry), MVR (Melt Volume Rate) and MFR (Mass Flow Rate) tests were carried out in an accredited laboratory at the Polo de Investigação em Engenharia de Polímeros (PIEP). These laboratories are equipped with advanced technology and quality certifications, guaranteeing the accuracy and reliability of the results. The main objective of this study is to analyze the impact of reprocessing on production processes, considering formulations of reprocessed and virgin polymer in different proportions. The analysis focuses on the mechanical and thermal properties of the polymer formulations, assessing their viability as a sustainable alternative to reduce waste and consumption of raw materials, without significantly compromising the final quality of the product/component produced with these formulations.
Descrição
Palavras-chave
Polímero ABS Rejeição Injeção e Desperdício