Processamento e caracterização de compósitos híbridos de polipropileno reforçado com casca da castanha-do-brasil e óxido de grafeno

Abstract

Este trabalho pesquisou a produção um compósito hibrido, com matriz polimérica e com características ambientalmente amigáveis e ganhos de propriedades para torná-lo comercialmente viável. O polipropileno (PP), foi definido como matriz. Como fonte renovável foi escolhida a fibra vegetal oriunda da casca da castanha-do-brasil (FC), que foi testada com percentuais de 5%, 10% e 20% de carga em massa. Visando ganhos de propriedades o grafeno e seus derivados óxido de grafeno (GO) e óxido de grafeno reduzido (RGO) foram selecionados como nanocargas, e foram produzidos durante a pesquisa. Foram testados como agente de compatibilização o anidrido maleico e o polipropileno irradiado (PPI). O processamento do material envolveu a mistura mecânica em estado solido e homogeneização no estado fundido em extrusora com duas passagens. Para caracterização das cargas foi WDXRF, DRX, MEV-FEG, FTIR e TG. Estes ensaios apontaram a superfície da fibra vegetal como porosa e sem cera, condições ideais para interação com o polímero. O ensaio MEV-FEG apresentou boa interação entre carga e matriz, sem descolamento na interface. Os ensaios térmicos TG, DSC, HDT e Amolecimento Vicat indicaram que não houve perda de estabilidade térmica nos compósitos. As caracterizações mecânicas indicaram aumento da rigidez, que implicou em perda resistência ao impacto e ganhos para resistência a tração e flexão. Este estudo se alinha com os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS), especialmente com o ODS 9 (Indústria, Inovação e Infraestrutura) e o ODS 12 (Consumo e Produção Responsáveis), ao promover a produção de materiais sustentáveis com melhorias de propriedades.