Estudo do efeito da incorporação de reciclado nas propriedades mecânicas, óticas e de superfície, de componentes usados em interiores de automóveis processados em PC e ABS/PC

Abstract

A ascensão espiral do custo das resinas plásticas, pressionada pelas constantes flutuações do preço do petróleo no mercado internacional, torna cada vez mais necessário a otimização do seu uso. Parte significativa desta otimização passa pela utilização de material reciclado. A reciclagem primária de material plástico apresenta muitas vantagens quando comparada a outro tipo de processos, como os baixos custos e a possibilidade de aplicar técnicas convencionais e equipamentos comuns. Desta forma a reciclagem de materiais é amplamente usada no reaproveitamento de resíduos resultantes do processamento industrial de plásticos. No entanto, durante o reprocessamento de um polímero a degradação causada pelo calor, oxigénio e elevadas taxas de corte pode ocorrer induzindo a perda de propriedades físicas e qualidades funcionais do material. Neste contexto, a presente dissertação de mestrado teve como objetivo estudar com base em diferentes técnicas experimentais, as alterações de propriedades que ocorrem durante o reprocessamento de peças moldadas por injeção. Para o efeito foram utilizadas misturas de material virgem e reciclado de dois tipos de policarbonato e um ABS/PC. As análises efetuadas permitiram comprovar a predominância de mecanismos de cisão de cadeia traduzidos pela diminuição de massa molecular em todos os materiais estudados. Estas são consequência de reações termo oxidativas associadas ao ambiente termo mecânico imposto durante o processo de reciclagem primária. Foi também possível verificar que o ABS/PC é menos sensível à variação de massa molecular do que o PC. Propriedades como a resistência ao impacto, deformação de rotura ou tensão superficial são menos afetadas pela variação da massa molecular do que nos restantes materiais estudados. O trabalho permitiu ainda concluir que a reciclagem primária destes materiais, quando efetuada de acordo com protocolos adequados, traduz -se numa diminuição pouco significativa das suas propriedades.

The spiraling rise in the cost of plastic resins, pressed by the constant fluctuations in the oil price in the international market becomes increasingly necessary to optimize its use. Significant part of this optimization involves the use of recycled material. The primary recycling of plastics material has many advantages when compared to other types of processes. These are the low costs as well as the possibility to apply conventional techniques and common equipment. Thus the recycling of materials is widely used in the reuse of waste from the industrial plastics. However, during the reprocessing of a polymer degradation caused by heat, oxygen and high shear rates can occur inducing the loss of physical and functional qualities of the material. In this context the present master thesis aims to study, based on different experimental techniques, the property changes that occur during the reprocessing of injection molded parts. For this purpose mixtures of virgin and recycled material of two types of polycarbonate and one ABS / PC were used. The analysis performed allowed to show the predominance of chain scission degradation mechanisms, reflected by a decrease in the molecular weight of all the materials studied. These result from thermo-oxidative reactions caused by the thermo-mechanical environment during the primary recycling process. It has also been possible to verify that the ABS / PC is, of the three materials, the least sensitive to variation in molecular weight. Properties such as impact resistance, strain at break or surface tension are not so affected by the variation of this property as with the other materials studied. It was also concluded that primary recycling, when performed using proper procedures, leads to minor decrease in the properties of the PC´s and ABS/PC studied.