Feminist Teorinin Tarihsel Gelişimine ve Yaklaşımlara Kısaca Bir Bakış

Diferentes processos foram utilizados para obtenção dos nanocompósitos com poli(butileno adipato-co-tereftalato), PBAT, conforme esquematizado na Figura 4.12. Foi utilizado o PBAT fornecido pela NaturePlast, da França, sob nome comercial de PBE006. As siglas presentes nesse esquema fazem referência à Tabela 4.1 acima. Os números que antecedem cada sigla indicam a quantidade em massa do NCC adicionado, ou seja: 2,5 m%; 3,6 m%; 5 m% ou 10 m%.

Figura 4.12 Processos utilizados e compósitos resultantes da adição do NCC com diferentes tipos de tratamentos químicos à matriz de PBAT. O processo de casting foi utilizado para comparação de dois tipos diferentes de isocianatos, sendo um de cadeia alifática (octadecil isocianato) e outro de cadeia aromática (fenilbutil isocianato). Esse processo é interessante para um estudo inicial, uma vez que, como comentado anteriormente, permite o uso de quantidades extremamente pequenas de materiais e possibilita a utilização de NCC não secos, minimizando o efeito da agregação entre eles por pontes de hidrogênio durante o processo de secagem, uma vez que o procedimento de troca de solventes foi aplicado nesse caso.

Após a seleção de um dos tipos de isocianato, novos compósitos tratados e não tratados com o isocianato selecionado foram preparados por mistura do fundido utilizando uma micro-extrusora, com capacidade de volume de mistura

PBAT 5NCCref 10NCCref 5NCCoct 10NCCoct CASTING 5NCCfb 10NCCfb EXTRUSÃO + TERMOPRENSAGEM 2.5NCCref 5NCCref 10NCCref 2.5NCCfb 5NCCfb 10NCCfb 10NCC_PBG 10NCC_PBG+ PBG 3.6NCCref 3.6NCC_MPS DRAIS + EXTRUSÃO FILME PLANO

de 15 cm3. Para avaliação das propriedades dos filmes de PBAT, os compósitos extrudados foram termoprensados.

No caso de NCC modificados com poli(butileno glutarato) foi feito unicamente o estudo dos compósitos extrudados e termoprensados.

Um estudo paralelo foi feito com NCC extraídos da madeira balsa, que foram submetidos a um tratamento de silanização com MPS. Foi preparada uma quantidade maior desses NCC tratados para utilização de um método de mistura diferenciado, através de homogeneizador de alta rotação do tipo Drais, capaz de fazer uma mistura eficiente em uma massa mínima de 100 g. A maior quantidade de material obtido permitiu a utilização de uma extrusora de filme plano para processamento de 100 g de material e obtenção e caracterização dos filmes de PBAT.

As condições empregadas em cada um dos processos utilizados estão detalhadas abaixo. Todos os processos de obtenção dos nanocompósitos com NCC modificados foram também reproduzidos com os nanocristais “referência” (NCCref), sem qualquer modificação, respeitando-se a mesma fração mássica utilizada, para comparação.

4.3.1.1. Casting

Como o clorofórmio é um bom solvente para o PBAT, esse solvente foi utilizado como veículo líquido para o processo de casting.

Inicialmente a suspensão de NCCref passou por um procedimento de troca de solvente de água para clorofórmio, através de repetidos ciclos de centrifugação e redispersão, usando etanol como solvente intermediário. Foram feitas pelo menos quatro lavagens com cada um dos solventes adicionados (etanol e clorofórmio). No caso dos NCC modificados com isocianatos, a troca de solvente do meio reacional de tolueno para clorofórmio foi realizada no final da reação, como descrito anteriormente.

Paralelamente, o PBAT foi completamente solubilizado em clorofórmio, sob agitação magnética durante 2 horas à temperatura ambiente.

As suspensões de NCC em clorofórmio (com e sem modificação química) foram submetidas por duas vezes a tratamento de ultrassom de ponteira (Branson Sonifier 250) durante 10 minutos, com uma sonda pulsante a 20% de amplitude, em um banho de água gelada. A solução de PBAT e a suspensão de NCC, ambas em clorofórmio, foram misturadas nas proporções desejadas para obtenção dos teores finais almejados de NCC em PBAT e submetidas mais duas vezes ao tratamento de ultrassom usando as mesmas condições descritas acima. A mistura (30 mL, com 7 m% de PBAT em clorofórmio) foi então vertida em moldes de PTFE (diâmetro = 10 cm) para a produção dos filmes de nanocompósitos, obtidos após evaporação do solvente por dois dias à temperatura ambiente. Foram obtidos filmes com espessura de aproximadamente 200 µm.

4.3.1.2. Extrusão e termoprensagem

Para extrusão, NCC com e sem modificação química foram obtidos em forma de pós após completa evaporação do clorofórmio das respectivas suspensões resultantes das trocas de solvente de água ou tolueno para clorofórmio. Compósitos de PBAT com a quantidade desejada em peso do pó de NCC foram misturados por extrusão em um micro-extrusora dupla-rosca cônica co-rotacional da DSM Xplore de 15 mL. Para isso, foi utilizada temperatura de 150 °C, velocidade de rosca de 100 rpm e tempo de residência de 5 min. O PBAT foi seco em vácuo durante 2 h a 75 °C antes da extrusão, conforme recomendação do fornecedor.

Figura 4.13 Foto da micro-extrusora vertical DSM e detalhe da dupla-rosca cônica com sistema de recirculação.

Os compostos extrudados foram novamente secos sob as mesmas condições para obtenção de filmes por termoprensagem.

A termoprensagem dos filmes de PBAT com NCC modificado com PBG e sua referência foi feita no Brasil, a 150 °C, em uma prensa Luxor LPB-35-15. Utilizou-se um perfil de pressão de 2 ton até 8 ton em 3,5 min. O resfriamento foi feito à temperatura ambiente.

A termoprensagem dos compósitos extrudados de PBAT com NCC modificado com fenilbutil isocianato e sua referência foi feita na França, a 170 °C, com pressão de 10 ton aplicada por 4 min. O resfriamento foi feito à temperatura ambiente.

4.3.1.3. Drais e extrusão filme plano

Os grânulos secos de PBAT foram misturados manualmente aos pós secos de NCC_balsa liofilizado na concentração desejada em massa e colocados no homogeneizador de alta rotação do tipo Drais (Figura 4.14), marca MH Equipamentos Ltda. A mistura foi feita a 3.000 rpm por 3 segundos. Nesse tempo, devido à alta rotação do Drais, ocorreu a completa fusão do PBAT por aquecimento viscoso.

Figura 4.14 Foto mostrando o detalhe do rotor do misturador de alta rotação do tipo Drais.

Do misturador foi obtida uma massa disforme do material. Visando possibilitar sua utilização na extrusora de filme plano, esse material foi moído

para obtenção de pó. Para isso, inicialmente foi preciso prensá-lo para obtenção de uma placa, o que foi feito em uma Prensa Hidráulica da marca Luxor, modelo LPB-35-15, a 150 °C, com pressão de 10 ton por 10 segundos. As placas prensadas foram então cortadas em pequenos pedaços e colocadas em um moinho criogênico, modelo IKA Werke M20 da Merse, com N2 líquido

visando moagem para obtenção de pó.

Os pós resultantes foram secos a 75 °C sob vácuo contínuo por 1 h e processados por extrusão em uma mini-extrusora monorosca de condução AX16 da AX Plásticos para obtenção de filmes planos com cerca de 10 cm de largura e 0.2 mm de espessura. A extrusão foi feita utilizando-se temperatura das três zonas de aquecimento de 165 °C, rotação da rosca de 62 rpm e velocidade de puxamento de 1 rpm.