Mudanças estruturais em polímeros por meio de moagem criogênica

Um dos objetivos da pesquisa de materiais é desenvolver novos materiais sintéticos com características que não podem ser alcançadas pelo processo usual de fundição, pois os polímeros tendem a se separar durante o processo de aquecimento.

Ensaios para introduzir mudanças permanentes em polímeros por meio de Moagem Mecânica Criogênica (CMM) com o Freezer / Mill® foram iniciados com dois polímeros; polipropileno isotático (iPP) e poliestirol sindiotático (sPS). Após fusão e recristalização, ambos os polímeros moídos criogenicamente (ieat – 196 ° C) mostraram características que diferem dos polímeros originais. Os testes de DSC (Calorimetria de Varredura Diferencial) mostraram mudanças nas temperaturas de cristalização, o que indica peso molecular reduzido ou uma mudança na distribuição do peso molecular. Quanto mais tempo as amostras foram submetidas à moagem criogênica, maior a mudança.

Outros experimentos mostraram que a estrutura cristalina é cada vez mais destruída durante a moagem criogênica. Presumivelmente, o CMM leva à fissão da cadeia e, portanto, à formação de macro radicais. Isso pode levar a reticulação e um conteúdo amorfo aumentado nos polímeros parcialmente cristalizados. Outra explicação seria a formação de nanoestruturas, pequenos fragmentos dos compostos poliméricos originais.

Assim como os resultados do polímero puro, o comportamento dos compostos de polímero moídos criogenicamente é, obviamente, muito interessante. Ao misturar os dois polímeros iPP e sPS por fusão (extrusão) ocorre separação. Essas misturas de polímeros são dispersões de uma parte dentro da outra. Alguns testes de amostra de CMM sugerem que a recombinação de macro radicais diferentes constitutivos resulta parcialmente em copolímeros. Esses copolímeros podem atuar como facilitadores de fase entre os componentes de mistura incompatíveis de iPP e sPS. A evidência disso é a morfologia alterada das misturas de CMM. Aqui, os experimentos de DSC também mostraram comportamento de cristalização alterado. Mais gráficas são as fotos de microscopia de luz de morfologia. Embora, após a fusão e recristalização, as amostras extrudadas mostrem características morfológicas para misturas de polímero separadas aproximadamente, em uma amostra CMM, o iPP é finamente distribuído no sPS. (Ver Fig.)

Assim como os resultados do polímero puro, o comportamento dos compostos de polímero moídos criogenicamente é, obviamente, muito interessante. Ao misturar os dois polímeros iPP e sPS por fusão (extrusão) ocorre separação. Essas misturas de polímeros são dispersões de uma parte dentro da outra. Alguns testes de amostra de CMM sugerem que a recombinação de macro radicais diferentes constitutivos resulta parcialmente em copolímeros. Esses copolímeros podem atuar como facilitadores de fase entre os componentes de mistura incompatíveis de iPP e sPS. A evidência disso é a morfologia alterada das misturas de CMM. Aqui, os experimentos de DSC também mostraram comportamento de cristalização alterado. Mais gráficas são as fotos de microscopia de luz de morfologia. Embora, após a fusão e recristalização, as amostras extrudadas mostrem características morfológicas para misturas de polímero separadas aproximadamente, em uma amostra CMM, o iPP é finamente distribuído no sPS. (Ver Fig.)