Estudo da degradação térmomecânica e fotooxidativa de poli(acrilonitrila-butadieno-estireno) para fins de reciclagem primária

Abstract

O interesse da reciclagem primária do copolímero de acrilonitrila, butadieno estireno (ABS) é crescente, principalmente para a indústria automobilística e de eletrodomésticos que utilizam muito este material. Um dos problemas encontrados no re-processamento do ABS é a sua susceptibilidade a alterações estruturais devido à degradação térmica ou fotooxidativa. Normalmente, esses processos de degradação resultam na diminuição das propriedades mecânicas e mudança de propriedades óticas (principalmente amarelamento). Desta maneira, o conhecimento do processo de degradação do ABS e as modificações de propriedades físicas e químicas tornam-se importantes para avaliar a possibilidade de reciclagem deste material em aplicações sem a depreciação de custo do produto fabricado. Neste trabalho foi avaliada a degradação do ABS após envelhecimento térmico e fotooxidativo. A condição de envelhecimento foi escolhida com o intuito de simular a degradação que esse polímero é submetido durante seu ciclo de vida como materiais utilizados na indústria automobilística e de eletrodomésticos. As mudanças das propriedades físicas do ABS envelhecido e não envelhecido foram observadas a partir dos ensaios mecânicos de tração, impacto, análise dinâmico-mecânica (DMA) e pelo índice de amarelecimento. A Espectrometria no Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR) foi utilizada para verificar o aparecimento de bandas características do processo de degradação desse polímero. Os resultados mostraram que há redução das propriedades mecânicas e amarelecimento do ABS após o envelhecimento térmico e/ou fotooxidativo. Entretanto, pôde-se concluir que, apesar de constatado o envelhecimento no material quando reprocessado e/ou submetido ao envelhecimento fotooxidativo, esta redução pode não ser tão significativa, possibilitando a reutilização do material para a fabricação de peças técnicas de menor valor agregado; e que as misturas de ABS envelhecido/matéria-prima virgem, nas proporções estudadas, podem apresentar um desempenho similar ao ABS não reciclado.

The interest regarding the primary recycling for Acrilonitrile Butadiene Styrene (ABS) is rising, mainly for vehicle and home appliances industry that have large scale consumption for this material. One of the main problems faced on ABS reprocessing is its susceptibility to structural changes due thermal and photo oxidative degradation. Normally, these degradation processes results in the mechanical properties decrease and optical properties changes (mainly yellowing). The acknowledgement of the ABS degradation process and the physical and chemical properties changes become important to evaluate the feasibility of recycling this material in applications without cost depreciation of manufactured products. In this study it was evaluated the ABS degradation after thermal and photo oxidative aging.The aging condition was chosen looking for simulate the degradation that this polymer is submitted during its lifetime as used materials in automobilist and home appliances manufacturers. The changed physical properties of aged and not aged ABS were investigated by techniques as mechanical tests of Tensile and Impact Strengths, Dynamical-Mechanic Analysis (DMA) and Cromatography as yellowing index. The Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) was used to evaluate the aging process that inflicts in new characteristic bands. The results drove to the understanding that there is mechanical properties reduction so as the yellowing evolution for the ABS after thermal and/or photooxidative aging. Despite that, it was possible to conclude that even after acknowledged the material aging when reprocessed and/or submitted to the photooxidative aging, the reduction may not be so significant, making possible the material reallocation to the manufacturing of technical parts with lower added value, and that the ABS mixtures aged/raw material, in studied proportions, may deliver a similar performance as none recycled ABS.