Blendas poli (fluoreto de vinilideno)/poliuretano termoplástico (TPU) modificado com diamina

Abstract

O Poliuretano Termoplástico (TPU) possui resistência à abrasão, ótimas propriedades mecânicas, como alongamento na ruptura e ductilidade, e facilidade de processamento. Inúmeras possibilidades podem surgir com a união e modificação desses materiais. Este trabalho de pesquisa aborda a produção e análise de blendas de Poli(fluoreto de Vinilideno) com Poliuretano Termoplástico (TPU) modificado com Hexametilenodiamina. O objetivo principal desta pesquisa é entender como a modificação dinâmica do TPU com Hexametilenodiamina afeta as propriedades de uma blenda com PVDF. Foi produzida uma blenda PVDF/TPU modificado com Hexametilenodiamina em um misturador interno. Foram utilizadas as proporções de 60/40 massa dos polímeros em 60 g, com concentração de diamina de 0,1,2 e 4% em relação ao TPU. As propriedades mecânicas, térmicas e morfológicas desses materiais foram avaliadas, assim como a eficácia da modificação do TPU. Os principais resultados encontrados foram que a adição de amina na blenda aumenta a rigidez do material, e que há diferenças significativas nas propriedades térmicas e mecânicas entre as blendas com diferentes concentrações de amina. Mudanças visíveis ocorreram no material, com os resultados obtidos foi possível observar a modificação efetiva da blenda e sua variação de características com a diferença em relação à concentração de amina. Estes resultados têm implicações significativas para a aplicação da blenda em vários segmentos, incluindo a fabricação de membranas para filtração, separação de gases, tratamento de água e purificação de produtos químicos, bem como aplicações médicas e industriais.

Abstract: Polymers perform many functions, being present from everyday life to specific applications in various fields of industry, a fact which is only possible due to its diverse characteristics. Regarding this group of materials, Poly(Vinylidene Fluoride) (PVDF) stands out for its excellent mechanical resistance, chemical resistance, and barrier property. Thermoplastic Polyurethane (TPU) has abrasion resistance, good mechanical properties, such as elongation at break and ductility, and ease of processing. Numerous possibilities can arise with the union and modification of these materials. This research work addresses the production and analysis of blends of Poly(vinylidene fluoride) with Thermoplastic Polyurethane (TPU) dynamically modified with Hexamethylenediamine. The main goal of this research is to understand how the dynamic modification of TPU with Hexamethylenediamine affects the properties of a blend with PVDF. A PVDF/TPU blend modified with Hexamethylenediamine was produced in an internal mixer. The mass proportions of 60/40 of the polymers were used, with a diamine concentration of 0.1, 2, and 4% in relation to the TPU. The mechanical, thermal, and morphological properties of these materials were evaluated, as well as the effectiveness of the TPU modification. The main results found were that the addition of amine in the blend increased the stiffness of the material, and there were significant differences in the thermal and mechanical properties among the blends with different amine concentrations. Visible changes occurred in the material, it was possible to observe the effective modification of the blend and its variation of characteristics with the difference regarding the amine concentration. These results had significant implications for the application of the blend in various segments, including the manufacture of membranes for filtration, gas separation, water treatment, and chemical product purification, as well as medical and industrial applications.