Influência de "nanopartículas" resultantes da anodização de alumínio nas propriedades mecânicas de polipropileno isotático

Abstract

This dissertation has as main objective a special contribution in the production and characterization of nanocomposites constituted by isotactic polypropylene and an aluminum anodizing residue from a surface treatment industry. This residue presents some applications in different areas. Typical applications include the production and surface coating of polymer additives and application in cement plants.In this study the residue was combined with the polypropillene in order to study its application in the new material. In the preparation of this mixture, amounts of 5, 7.5 and 10% (m / m) boehmite were applied. For these samples, it was injected into test specimens, after which a series of mechanical tests were carried out. Regarding the mechanical properties the Shore D hardness decreases between 5% (m/m) and 7.5% (m/m) of boemite, due to the fact that there is not a correct alignment of the indentations. Regarding the modulus of elasticity, it does not contribute positively to flexion by increasing the amount of reinforcement (m/m). Through the analysis of the tensile strength, it was possible to conclude an important finding, the addition of bohemite to the composite, on average, allowed to add in a large scale its modulus of elasticity, having in the case of the mixture with a greater percentage of bohemite (10%). increased its value by about 60% when compared to pure polypropylene. Finally, in the elongation at break for the composite with a lower percentage of 5% (m/m) boehmite, it was possible to match the same displacement as pure polypropylene, 114% at temperatures of 180 °C and 200 °C. For samples with a greater amount of boehmite, the resistance to elongation of the specimens was significantly reduced, allowing to conclude that a higher value of boehmite reduces its elongation.

Esta dissertação tem como principal objetivo uma especial contribuição na produção e caracterização de nanocompósitos constituídos por polipropileno isotático e um resíduo de anodização de alumínio proveniente de uma indústria de tratamento de superfície. Este resíduo apresenta algumas aplicações em diferentes áreas. As aplicações típicas incluem a produção e revestimento superficial de aditivos poliméricos e aplicação em cimenteiras. Neste estudo o resíduo foi combinado com o polipropilleno com o objetivo de estudar a sua aplicação no novo material. Na realização desta mistura foram aplicadas quantidades de 5, 7.5 e 10% (m/m) de boemite. Para estas amostras foi realizada a sua injeção em provetes, permitindo posteriormente efetuar um conjunto de ensaios mecânicos. Relativamente às propriedades mecânicas a dureza Shore D diminui entre 5% (m/m) e 7.5% (m/m) de boemite, devido ao facto de não haver um alinhamento correto das indentações. No que concerne ao módulo de elasticidade, este não contribui de forma positiva na flexão ao aumentar a quantidade de reforço (m/m). Atraves da análise da resistência à tração foi possível concluir uma importante constatação, a adição de boemite ao compósito, em média, permitiu adicionar em larga escala o seu módulo de elasticidade, tendo para o caso da mistura com maior percentagem de boemite (10%) aumentado cerca de 60% o seu valor quando comparado com polipropileno puro. Por fim, no alongamento à rotura para o compósito com menor percentagem de boemite 5% (m/m) foi possível igualar o mesmo deslocamento que o polipropileno puro, 114% para as temperaturas de 180˚C e 200˚C. Para amostras com maior quantidade de boemite a resistência ao alongamento dos provetes foi significativamente reduzida, permitindo concluir que um maior valor de boemite diminui o seu alongamento.