Aproveitamento de Carepa e E-cat no desenvolvimento de compósitos de polietileno reciclado e modificado com agentes oxidantes

Abstract

As pesquisas sobre a reciclagem de resíduos industriais vêm sendo intensificadas em todo o mundo a fim de aumentar a qualidade do produto reciclado e propiciar maior eficiência do sistema produtivo. O reaproveitamento de materiais plásticos também tem crescido nos últimos anos, com o Brasil melhorando seu posicionamento no mercado. Nesse sentido, essa dissertação objetivou o desenvolvimento de materiais compósitos utilizando como matriz, o polietileno de baixa densidade reciclado (PEBDrec), tratado quimicamente com agentes oxidantes e como cargas, resíduos de Carepa e E-cat. O PEBDrec foi submetido a tratamento com agentes oxidantes com o objetivo de causar modificações na sua estrutura química e, propiciar uma melhoria na compatibilidade com os resíduos de carepa e E-cat. Foram produzidos compósitos de PEBDrec tratado com peróxido de hidrogênio (H2O2) e carepa; PEBDrec tratado com peróxido de hidrogênio e E-cat; PEBDrec tratado com permanganato de potássio (KMnO4) e carepa e PEBDrec tratado com permanganato de potássio e E-cat. Também foram obtidos compósitos de PEBDrec não tratado misturado a carepa ou E-cat, para avaliar a ação do agente oxidante na compatibilidade entre a matriz polimérica e as cargas utilizadas. Os resultados obtidos pelas análises de FTIR, DRX, TGA, MEV e ensaios mecânicos mostraram que os compósitos de PEBDrec tratado com os agentes oxidantes apresentaram uma boa interação entre a fase dispersa e a matriz polimérica em comparação aos compósitos de PEBDrec sem o tratamento químico, e essa compatibilidade foi melhor para as menores proporções. Porém, essa boa interação acarretou em uma diminuição da estabilidade térmica dos compósitos, em relação a matriz polimérica. Também foi possível observar que o agente oxidante KMnO4 foi mais eficaz no aumento da compatibilidade entre o polímero e o E-cat, enquanto que o agente oxidante H2O2 atuou mais fortemente no aumento da compatibilidade entre o polímero e a carepa. Os compósitos de PEBDrec não tratado, em comparação aos compósitos de PEBDrec tratados com H2O2 e tratados com KMnO4, apresentaram uma menor absorção de água, indicando que o tratamento químico foi eficaz para modificar a estrutura do polímero deixando sua superfície com maior polaridade e conferindo aos compósitos de PEBDrec tratado quimicamente uma maior afinidade pela água. Porém um material mais resistente mecanicamente só foi obtido com o polímero não tratado. A incorporação das cargas na matriz polimérica praticamente não alterou a densidade desses materiais compósitos, indicando que apesar de eles serem materiais cristalinos, eles apresentam baixa densidade, sendo possível suas aplicações no ramo da construção civil.