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Title: Efeito da incorporação de sílica tratada com aminosilano nos nanocompósitos PMMA/SAN/Sílica
Authors: Silva, Erik dos Santos
Keywords: APTES;Blenda PMMA/SAN;Nanocompósitos;Sílica
Issue Date: 30-Aug-2017
Citation: SILVA, Erik dos Santos. Efeito da incorporação de sílica tratada com aminosilano nos nanocompósitos PMMA/SAN/Sílica. 2017. 133f. Tese (Doutorado em Ciência e Engenharia de Materiais) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2017.
Portuguese Abstract: A pesquisa em nanocompósitos de polímeros e sílica tornou-se foco de muitos pesquisadores nos últimos anos devido às excelentes propriedades apresentadas quando comparadas aos componentes individuais. Neste trabalho foi realizado um tratamento de modificação superficial da sílica com 3-aminopropiltrietóxisilano (APTES) para incorporação na blenda poli(metacrilato de metila)/poli(estireno-co-acrilonitrila) (PMMA/SAN) por meio de processamento em extrusora dupla rosca. Foi avaliado o efeito da adição de nanopartículas de sílica com e sem modificação superficial na estrutura e propriedades da blenda PMMA/SAN, com objetivo de promover melhores propriedades mecânicas, sem comprometer a transparência dos materiais produzidos. Os materiais foram caracterizados por medidas de índice de fluidez (MFI), ensaios mecânicos de tração uniaxial, flexão em 3 pontos, dureza Rockwell M (HRM) e Shore D, impacto Izod, reometria de placas paralelas, microscopia eletrônica de transmissão (MET), ensaios de abrasão e risco. Os resultados reológicos indicaram que houve reação entre as nanopartículas de sílica tratadas com os polímeros puros e com a blenda PMMA/SAN, mostrando-se uma técnica útil para avaliar possíveis reações durante o processo de extrusão. Os nanocompósitos apresentaram um decréscimo nas propriedades de resistência máxima à tração, resistência ao impacto e alongamento na ruptura, se comparado a blenda PMMA/SAN, que apresentou sinergismo nas propriedades de resistência máxima à tração e alongamento na ruptura. Entretanto, as propriedades dos nanocompósitos com nanopartículas de sílica modificadas foram superiores aos nanocompósitos sem tratamento. A adição de sílica tratada promoveu um aumento no módulo de elasticidade, dureza, abrasão e risco dos nanocompósitos produzidos.
Abstract: Research on nanocomposites of polymers and silica has become the focus of many researchers in recent years because of the excellent properties presented when compared to individual components. In this work a surface modification treatment of silica with 3-aminopropyltriethoxysilane (APTES) was carried out for incorporation in the poly(methyl methacrylate)/poly(styrene-co-acrylonitrile) (PMMA/SAN) blend by processing in a twin screw extruder. The effect of the addition of silica nanoparticles with and without surface modification on the structure and properties of the PMMA/SAN blend was evaluated, aiming to promote better mechanical properties without compromising the transparency of the materials produced. The materials were characterized by flow index measures (MFI), mechanical tests of uniaxial traction, 3-point flexure, Rockwell M hardness (HRM) and Shore D, Izod impact, parallel plate rheometry, transmission electron microscopy (TEM), abrasion and scratch tests. The rheological results indicated that there was a reaction between the silica nanoparticles treated with the pure polymers and with the PMMA/SAN blend, showing a useful technique to evaluate possible reactions during the extrusion process. The nanocomposites showed a decrease in the properties of maximum tensile strength, impact strength and elongation at break when compared to PMMA/SAN blends, which showed synergism in the properties of maximum tensile strength and elongation at break. However, the properties of the nanocomposites with modified silica nanoparticles were superior to the nanocomposites without treatment. The addition of treated silica promoted an increase in the modulus of elasticity, hardness, abrasion and scratch of the nanocomposites produced.
URI: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/24640
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