Blendas de poli(fluoreto de vinilideno) com copolímero etileno acetato de vinila (eva) reticulado dinamicamente

Abstract

Misturas poliméricas têm sido descritas como uma classe de materiais com propriedades diferenciadas e usadas em aplicações específicas. As propriedades finais das misturas são fortemente influenciadas pelos materiais que as compõe, assim como pela interface e pela morfologia desenvolvida durante o processamento. No entanto, o modo comum de preparo de materiais a partir da combinação de dois polímeros não satisfaz a demanda de novas propriedades e aplicações, visto que há a necessidade de desenvolver novos materiais que apresentem características e propriedades melhoradas em comparativo com os que estão atualmente no mercado. Uma maneira encontrada de melhorar o desempenho de misturas poliméricas com morfologia co-contínua é buscar a estabilidade morfológica destes sistemas através da reticulação dinâmica. As forças cisalhantes restringem o tamanho desta fase, resultando no surgimento de uma nova morfologia de fases dispersa, com a fase do elastômero reticulado contida em uma matriz termoplástica, obtendo assim um termoplástico vulcanizado dinamicamente (TPV). Neste trabalho foram preparados elastômeros termoplásticos a partir da reticulação dinâmica do copolímero etileno acetato de vinila (EVA), utilizando o peróxido de dicumila (DCP), durante o processamento no estado fundido em mistura com poli(fluoreto de vinilideno)(PVDF). As misturas foram preparadas em um misturador interno (Reômetro de Torque HaakeRheomix) a 180ºC, 100 rpm durante 12 minutos utilizando a proporção mássica de PVDF/EVA de 50/50 com variações da quantidade de DCP em 1, 2 e 4phr. O efeito do teor de agente reticulante na morfologia, nas propriedades mecânicas, na resistência a solventes e no comportamento térmico foram investigados. A ação do cisalhamento durante o processamento resultou na fragmentação parcial da fase EVA reticulada. Os ensaios de fluência mostraram que quanto maior o teor de peróxido de dicumila no sistema, menor é a deformação elástica que o material sofre. Os materiais apresentaram baixa mudança de massa após exposição a misturas de hidrocarbonetos. Para verificar as propriedades mecânicas dos TPVs, foi realizado um ensaio de tração, onde a variação do erro para os resultados das análises foi considerável, não sendo possível concluir como a variação do peróxido inferiu nas blendas reticuladas. As análises térmicas demonstraram a ocorrência de dois eventos térmicos nas misturas, sem resultar em uma alteração considerável de comportamento entre as diferentes composições de material.

Polymer blends have been described as a class of materials with differentiated properties and used in specific applications. The final properties of the blends are strongly influenced by the materials that compose them, as well as by the interface and the morphology developed during the processing. However, the common way of preparing materials from the combination of two polymers does not satisfy the demand for new properties and applications, since there is a need to develop new materials which present improved characteristics and properties compared to those that are currently in use. One way to improve the performance of polymeric blends with co-continuous morphology is to seek the morphological stability of these systems through dynamic crosslinking. The increase in viscosity in the crosslinked elastomeric phase results in an increase in shear stress. Shear forces restrict the size of this phase, resulting in the appearance of a new dispersed phase morphology, with a crosslinked elastomer phase in a thermoplastic matrix, thus obtaining a dynamically vulcanized thermoplastic (TPV). In this work a TPVs were prepared from the dynamic cross-linking of the ethylene vinyl acetate copolymer (EVA), using dicumil peroxide (DCP), during processing in the molten state blended with poly(vinylidene fluoride) (PVDF). The blends were prepared in an internal mixer (HaakeRheomix Torque Rheometer) at 180ºC, 100 rpm for 12 minutes using the 50/50 PVDF / EVA mass ratio with variations of DCP in 1, 2 and 4phr. The effect of the crosslinking agent content on morphology, mechanical properties, solvent resistance and thermal behavior were investigated. The shearing action during processing resulted in partial fragmentation of the crosslinked EVA phase. The creep tests showed that the higher the content of dicumyl peroxide in the material, the less the elastic deformation that the material undergoes. To verify the mechanical properties of the TPVs, a tensile test was carried out, where the variation of the error for the analysis results was considerable, and it is not possible to conclude how the variation of the peroxide inferred in the reticulated blends. The thermal analyzes showed the occurrence of two thermal events in the mixtures, without resulting in a considerable change in behavior between the different material compositions.