Estudo da influência do arrefecimento nas propriedades de polietileno moldado por rotação com diferentes percentagens de reciclado

Abstract

O presente estudo tem por base a técnica de processamento de moldação rotacional, foi elaborado com o objetivo de avaliar a influência de diferentes tipos de arrefecimento nas propriedades de peças rotomoldadas, bem como uma avaliação da influência que a incorporação de diferentes percentagens de material reciclado tem nas propriedades das peças. Para isto foram preparadas formulações com 100% de MDPE virgem e 5%, 10%, 50% e 100% de MDPE reciclado. Estas formulações foram processadas com diferentes tipos de arrefecimento, arrefecimento livre (por convecção não forçada de ar), arrefecimento a ar (por convecção forçada de ar) e arrefecimento a água. Os materiais, virgem e reciclado, foram caracterizados quanto ao índice de fluidez, densidade e distribuição do tamanho do pó. As amostras rotomoldadas foram submetidas a ensaios de microscopia ótica de luz polarizada, densidade, tração e tração-impacto. Os resultados mostraram uma diminuição da cristalinidade das peças com o aumento da taxa de arrefecimento. Esta variação da cristalinidade tem grande influência nas propriedades mecânicas das peças rotomoldadas. A tensão na cedência das peças diminui com o aumento da taxa de arrefecimento, enquanto a tensão e deformação na rotura aumentam com o aumento da taxa de arrefecimento. Nos ensaios de tração-impacto verifica-se um aumento da resistência à tração-impacto com o aumento da taxa de arrefecimento. A incorporação de reciclado não influenciou o desenvolvimento das esferulites. Mostrou-se também que a incorporação de reciclado em pequenas quantidades (5%) nem sempre é a melhor solução. Foram obtidos melhores resultados nos ensaios de tração utilizando 10% de reciclado em comparação com os resultados das amostras com 5% de reciclado. A resistência à tração impacto foi também influenciada pela incorporação de reciclado, havendo uma diminuição desta propriedade com o aumento da percentagem de reciclado incorporada.

This study is based on the processing technique of rotational molding, it was prepared in order to evaluate the influence that different types of cooling have on the properties of rotational molded parts. There is also included in this study an assessment about the influence that the use of different percentages of recycled material has on the properties of the molded parts. Formulations with 100% virgin MDPE and 5%, 10%, 50% and 100% recycled MDPE were prepared. These formulations were processed with different types of cooling, free cooling (unforced air convection), air-cooling (forced air convection) and water-cooling. The virgin and recycled materials were characterized using the following technics, melt flow index, density measurement and particle size distribution. The rotational molded samples were tested using polarized light microscopy, density measurement, tensile strength and tensile-impact technics. The results showed that there was a decrease in crystallinity with the increase of the cooling rate, this variation of crystallinity has a large influence on the mechanical properties of the parts. Increasing the cooling rate decreases yield stress of rotational molded parts, on the other hand increasing the cooling rate easily increases stress at break and strain at break. The tensile-impact tests revealed an increase of the tensile-impact resistance, with the increase of the cooling rate. Incorporating recycled material did not influence the development of the spherulites. It was also shown that incorporating recycled material in small amounts (5%) is not always the best solution , using 10% recycled proved to be better than using 5%, in the tensile strength tests, particularly the strain at yield, rupture stress and rupture strain results. The tensile-impact results were slightly influenced by the incorporation of recycled material, increasing the percentage of recycled material decreased the tensile-impact resistance.