Post on 05-Jan-2016
description
Preparação e Caracterização de Formulações de Polietileno com Aditivos Retardantes à ChamaRoberta Figueiredo PereiraPIBIT/CNPq - LACTECMarilda Munaro, Joseane Valente Gulmine
Introdução
Materiais e Métodos
Conclusões
Referências
O polietileno é amplamente utilizado no setor elétrico devido às excelentes propriedades que apresenta1. Porém este material apresenta baixo desempenho em áreas de alto índice de agressividade ambiental1. A incorporação de cargas e aditivos inorgânicos antichama em escala nanométrica aumenta a estabilidade térmica e capacidade contra propagação de chama do material2. Este trabalho apresenta o estudo da inflamabilidade e degradação térmica de formulações de blendas de polietileno.
Preparação das Blendas Blendas com 30% de PELBD e 70% de PEAD contendo 0, 0,3, 0,5, 1, 2 e 4% do antichama Flamestab e 3 formulações com 0,5% deste mesmo aditivo com 0,5 e 1% de hidróxido de magnésio e 0,5% de óxido de silício. Para todas as formulações foi utilizada composição 0,3% de antioxidante Irganox. Análise Termogravimétrica (TGA) Balança termogravimétrica TG 209 Netzsch, num intervalo de temperatura de 20°C a 800°C, em atmosfera oxidante e com taxa de aquecimento de 10°C/min.Ensaio de Propagação de Chama
MUNARO, Marilda. Desenvolvimento de blendas de polietileno com desempenho aperfeiçoado para utilização no setor elétrico. Tese de Doutorado do Programa de Pós-Graduação em Engenharia – UFPR, Curitiba, 2007. LIU, S. P.; TU, L. C. Studies on mechanical properties of dispersing intercalated silane montmorillonite in low density polyethylene matrix. International Communications in Heat and Mass Transfer, v. 38, 879-886, 2011.
Ocorreu aumento da estabilidade térmica com o aumento da concentração do aditivo Flamestab, no entanto no ensaio de velocidade de propagação da chama o melhor desempenho foi obtido para a formulação com 0,5% desse aditivo. A incorporação da nanocarga tanto de hidróxido de magnésio como de óxido de silício não melhoram a propriedade de resistência à chama das composições.
Resultados e DiscussãoAnálise Termogravimétrica (TGA) Os resultados obtidos da análise termogravimétrica são apresentados na Figura 1. Conforme há aumento na concentração de Flamestab a temperatura de início de decomposição aumenta, demonstrando maior estabilidade térmica.
0
2
4
6
8
10
12
Taxa d
e q
ueim
a h
ori
zo
nta
l (m
m/m
in)
0%FLAM
0,3%FLAM
0,5%FLAM
1%FLAM
2%FLAM
4%FLAM
0
2
4
6
8
10
12
14
Ta
xa
de
qu
eim
a h
ori
zo
nta
l
(mm
/min
)
0,5%FLAM
0,5%FLAM+0,5%MGH
0,5%FLAM+1%MGH
0,5%FLAM+0,5%SÍLICA
(a) (b) (c)Figura 1. Análise termogravimétrica para as formulações contendo: (a) Flamestab, (b)
Flamestab e hidróxido de magnésio e (c) Flamestab e dióxido de sílica.
Figura 2. Velocidades de propagação de chama para as formulações contendo: (a) Flamestab, (b) Flamestab e hidróxido de magnésio/dióxido de sílica.
(a) (b)
Objetivos Preparar e caracterizar formulações de polietileno com aditivos antichama.
Ensaio de Propagação de Chama Os resultados obtidos dos ensaios de propagação de chama são apresentados na Figura 2 e indicam que a adição de Flamestab provoca significativa queda na taxa de queima da blenda até a composição de 0,5%. As nanocargas utilizadas juntamente com Flamestab não forneceram resultados satisfatórios.