Introdução. 1 - Centro Universitário Estadual da Zona Oeste UEZO, Rio de Janeiro RJ,

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1 AVALIAÇÃO DE PROPRIEDADES FÍSICAS DE RESÍDUOS DE BLENDAS DE POLIETILENO DE ALTA DENSIDADE () PÓS-CONSUMO E COPOLÍMERO DE ESTIRENO-BUTADIENO-ESTIRENO (SBS) Juliana L. Dias¹* (IC), Jonas Sousa¹ (IC), Matheus G. Alves¹ (IC) e Luciana P. da Silva¹ 1 - Centro Universitário Estadual da Zona Oeste UEZO, Rio de Janeiro RJ, *julianalimadias@oi.com.br Resumo: O descarte inadequado e a grande quantidade de resíduos urbanos de Polietileno de Alta () motivou o início de um projeto que estuda a reutilização desse material como matriz na criação de blendas com carga de copolímero de estireno-butadieno-estireno (SBS). Esse projeto tem como objetivo a preparação e a caracterização, por densidade, dureza e índice de fluidez (MFI) do e do SBS e das blendas de /SBS com 0, 10, 20, 30 e 40% em massa de SBS. O pós-consumo foi coletado seletivamente e beneficiado através de lavagem, secagem e moagem do mesmo. SBS foi avaliado como recebido. A dureza do pós-consumo e virgem não apresentou grande diferença, porém diminuíram com o acréscimo do SBS. O teste de densidade evidenciou que o pós-consumo possui maior densidade entre os três materiais utilizados, e a utilização do SBS como carga não influenciou na densidade do. O MFI demostrou que o pós-consumo possui menor fluidez do que o virgem, e as blendas de pós-consumo aumentaram a fluidez enquanto o virgem diminuiu com o acréscimo de SBS. Enfim, conclui-se que foi possível dar um destino ecologicamente correto e sustentável. Palavras-chave: reciclagem, resíduo de, SBS Improper disposal and the large amount of municipal waste High Density Polyethylene (HDPE) motivated the beginning of a project that studies the reuse of this material as a matrix to create blends with styrene-butadiene-styrene copolymer charge (SBS). This project aims the preparation and characterization by density, hardness and melt flow index (MFI) HDPE and SBS and blends of HDPE / SBS with 0, 10, 20, 30 and 40% by weight of SBS. The postconsumer HDPE was selectively collected and processed by washing, drying and grinding the same. SBS was rated as received. The hardness of the post-consumer HDPE virgin and showed no big difference, but decreased with the addition of SBS. The density test showed that post-consumer HDPE has higher density among the three materials used, the use of SBS as a load did not influence the density of the HDPE. The MFI has shown that post-consumer HDPE has lower fluidity than the virgin, and blends post-consumer HDPE increased fluidity while the virgin HDPE decreased with SBS increase. Finally, it is concluded that it was possible to give an environmentally friendly and sustainable destination. Keywords: recycling, HDPE residue, SBS Introdução Uma parcela considerável dos polímeros termoplásticos é utilizada na produção de embalagens que apresentam uma vida útil muito curta e rapidamente se tornam resíduos sólidos, ocupando boa parte do volume dos aterros sanitários, como é o exemplo do. O Polietileno de Alta () é um dos termoplásticos mais empregados na criação de embalagens descartáveis, gerando toneladas de resíduos em todo o mundo. No Brasil, o está presente nas indústrias de higiene pessoal e limpeza doméstica, com 27% de participação. Na sequência vêm descartáveis, com 19% e agropecuária, com 8%; alimentos têm participação de apenas 4% [1].

2 Os resíduos poliméricos pós-consumo causam inúmeros problemas ambientais quando não descartados corretamente, sendo então um grande desafio lidar com o lixo em grandes cidades. Com o consumo crescente de polímeros em diversos setores da indústria, estes problemas caminham para uma situação preocupante se não forem adotadas políticas eficientes de reciclagem destes materiais. O estireno-butadieno-estireno (SBS) é um copolímero em bloco com características interessantes pela sua composição: parte termoplástico, parte elastômero. Diferente de outros elastômeros, o SBS pode ser processado com facilidade e não requer vulcanização [2]. Visando o reaproveitamento de resíduos, proveniente de embalagens pós-consumidas, esse projeto tem como objetivo realizar o beneficiamento do resíduo de proveniente de embalagens e preparar blendas com matriz de pós-consumo e a utilização do SBS, em diferentes composições (0 a 40% em massa de SBS), como carga e caracterizá-las por densidade, dureza e índice de fluidez. Experimental Para a realização desse projeto foram utilizados resíduos de, provenientes de embalagens pós-consumidas e coletadas seletivamente, SBS virgem, que será empregado como carga, e virgem, a título de comparação. O pós-consumo foi o único material que precisou ser beneficiado. Esse processo se deu pela coleta e separação desse material, sua lavagem, secagem e, por fim, houve a moagem do resíduo. As blendas de virgem/sbs e pós-consumo/sbs nos teores de 0, 10, 20, 30 e 40% em massa de SBS foram processados em extrusora dupla rosca (TeckTrill contra-rotatória¹) (Figura 1), L/D 40, com 10 zonas de temperatura mais a zona de temperatura do cabeçote, utilizando uma velocidade de rosca de 60 rpm, e velocidade de alimentação para dosagem do material na extrusora de 6 rpm. O perfil de temperatura utilizado nas respectivas zonas de aquecimento foi de: 115 ºC, 135 ºC, 135 ºC, 150 ºC, 155 ºC, 160 ºC, 170 ºC, 170 ºC, 175 ºC, 175 ºC, 180 ºC (cabeçote). Figura 1. Extrusora dupla rosca (TeckTrill contra-rotatória) e Prensa Hidraulica MA 098ª (Marconi) Os materiais foram obtidos no perfil de espaguete e, posteriormente, confeccionados sob a forma de filmes, através do processo de Moldagem por Compressão (Figura 2) e, em seguida, os mesmos foram caracterizados por:, Dureza (Shore D) e Índice de Fluidez.

3 Figura 2. pós-consumo moldados por compressão Resultados e Discussão A Tabela 1 apresenta os resultados de densidade dos materiais puros, virgem, pósconsumo e SBS, assim como o dos compósitos virgem/sbs e pós-consumo/sbs. A densidade foi realizada em um Densímetro Digital DSL 910 (GAEHAKA) a partir de filmes feitos por meio de moldagem por compressão. virgem/sbs Tabela 1. Resultados de densidade das amostras (g/cm 3 ) Desvio Padrão pósconsumo/sbs (g/cm 3 ) Desvio Padrão 100/0 0,9202 ± 0, /0 0,9308 ± 0, /10 0,8600 ± 0, /10 0,9100 ± 0, /20 0,8594 ± 0, /20 0,9712 ± 0, /30 0,8748 ± 0, /30 0,9118 ± 0, /40 0,8648 ± 0, /40 0,8882 ± 0,0367 Dentre as misturas de pós-consumo/sbs, a amostra com 20% de SBS foi a que mais apresentou variação. A amostra contendo apenas SBS apresentou densidade média de 0,9112 g/cm 3 e um desvio padrão de ± 0,0496, sendo esse um valor próximo ao das blendas. A pequena variação e a proximidade de resultados das amostras demostraram que o SBS não tem muita influencia em relação à densidade do virgem ou pós-consumo. Dureza Os testes de dureza foram feitos em pequenas amostras dos filmes obtidos por com compressão, sendo realizado o teste em cinco diferentes pontos de cada amostra e a partir destes resultados foi feita uma média. A Figura 3 apresenta os resultados de dureza dos materiais puros e suas blendas.

4 Dureza (Shore D) Nota-se não possuir grande diferença entre os valores de dureza das amostras com virgem e pós-consumo. Foi possível observar que ao se adicionar o SBS nas matrizes de virgem (pontos pretos do gráfico) e pós-consumo (pontos vermelhos do gráfico), houve uma diminuição considerável nos valores de dureza para os dois tipos de blenda. Esse fato está de acordo com o esperado, uma vez que ao adicionar-se uma carga com perfil elastomérico, esta produz um material com redução de dureza virgem/sbs pós-consumo/sbs Percentual de SBS (em massa) Figura 3. Gráfico com os resultados do ensaio de Dureza (Shore D) das blendas de virgem/sbs e pós-consumo/sbs Índice de Fluidez (MFI) A Tabela 2 apresenta os resultados de índice de fluidez (MFI) das blendas formadas pelo virgem e pós-consumo com o SBS nos percentuais de 0, 10, 20, 30 e 40% em massa de SBS. Os testes de fluidez foram realizados em um Medidor de Fluido Melt Flow (EAST). Observa-se que a adição do SBS na matriz de virgem promoveu uma redução considerável nos valores de MFI. Esse fato é esperado, uma vez que o SBS na matriz de promove um aumento na viscosidade do material, reduzindo a o índice de fluidez e, por consequente, redução nos valores de dureza.

5 Tabela 2. Resultados de MFI dos materiais virgem/sbs MFI (g/10 min) pós-consumo MFI (g/10 min) 100/0 9, /0 0,148 90/10 6, /10 0,234 80/20 6, /20 0,240 70/30 5, /30 0,282 60/40 5, /40 0,305 Para as misturas de pós-consumo/sbs, observou um aumento nos valor da fluidez, porém sutil, isso é devido ao fato do pós-consumo possuir uma fluidez muito baixa. Conclusões O teste de dureza apresentou resultados com pouca diferença entre as blendas de SBS com matriz de virgem e de pós-consumo, ficando evidente que o os possíveis aditivos utilizados na confecção do pós-consumo não interferiu nessa propriedade. Já era esperada a diminuição nos valores de dureza do conforme fosse adicionada carga de SBS, devido às propriedades elastoméricas do copolímero de estireno-butadieno-estireno. O teste de densidade evidenciou que, em geral, as amostras apresentaram pequena variação de densidade, com exceção da amostra com 20% de SBS e matriz de pós-consumo. O pós-consumo apresentou densidade pouco maior do que o virgem, entretanto foram valores muito próximos. O SBS apresentou proximidade no valor de densidade com o, não possuindo grande influência nessa propriedade do pós-consumo e virgem quando misturados. O MFI demostrou que o pós-consumo possui uma fluidez muito menor do que o virgem, que nesse caso as influências do uso de aditivos pode ter afetado suas propriedades. Sendo que, o acréscimo de SBS aumentou a fluidez do pós-consumo e diminuiu a do virgem. O virgem foi utilizado a título de comparação com o pós-consumo, para a análise das influências do SBS no nos compósitos, e foi constatado que é viável o processamento do pós-consumo misturado ao SBS. Agradecimentos FAPERJ. Referências Bibliográficas 1. E. C. B. Lustosa, Monografia, Universidade de Brasília, V. B. Veronesi, Tese de Mestrado. Escola de Engenharia, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, F. O. M. S. Abreu, Dissertação de Mestrado, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, V. F. Ribeiro; N. S. Domingues Jr. Polímeros, 2012, vol. 22, n. 2, p