Estudo do processo de cristalização do biocompósito poli(adipato de butileno co-tereftalato)(PBAT)/fibra de coco

Abstract

O poli (adipato de butileno-co-tereftalato) (PBAT) é um copoliéster aromático-alifático e um exemplo de um material plástico biodegradável de origem petroquímica. Embora o PBAT seja bastante estável, degrada-se a temperaturas de processamento (140-230 °C), como a maioria dos poliésteres, por hidrólise da ligação éster na presença de umidade e por cisão de cadeia induzida termicamente, mesmo na ausência de água. Como resultado, uma diminuição na massa molar média é observada após o seu processamento. Portanto, torna-se necessário o estudo da cristalização do PBAT atrelado a fibras naturais, como a fibra de coco, com o intuito de buscar melhorias nas propriedades térmicas, como cristalinidade relativa, taxa de cristalização, temperatura do pico de cristalização, entre outras variáveis. Neste trabalho foram estudados os parâmetros de cristalização a partir do fundido para o sistema PBAT/10 e 20% de fibra de coco conduzidos a diferentes taxas de resfriamento (5,10 e 20°C/min) e fluxo de nitrogênio a 50 ml/min e, posteriormente, esses parâmetros de cristalização foram comparados para as diferentes taxas de resfriamento. Uma análise reológica foi realizada para estudar como a fibra e o tratamento da superfície afetam o processamento dos compósitos. A partir do tratamento de dados obtidos para os parâmetros de cristalização a partir do fundido, realizou- se a modelagem cinética para os modelos de Pseudo-Avrami, Ozawa e Mo. O tratamento da fibra melhorou a interação entre a carga e a matriz polimérica. Em relação ao processamento, a velocidade dos rotores não interfere de forma significativa nos parâmetros de cristalização, contudo a temperatura de processamento reduziu a cristalinidade relativa e entalpia de cristalização. O modelo de Pseudo-Avrami e Mo ajustaram bem os dados experimentais, porém o modelo de Mo não correlacionou os dados experimentais de forma satisfatória (erro maior que 10%).