Influência do óleo de semente de uva na degradação termo-oxidativa do polipropileno (PP) reciclado

Costa, Helson Moreira da; Ramos, Valéria Dutra; Cyrino, Jacques Satler Andrade Estanislau

doi:10.1590/S1517-707620210001.1218

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Sumário

Artigos • Matéria (Rio J.) 26 (01) • 2021 • https://doi.org/10.1590/S1517-707620210001.1218 copiar

Influência do óleo de semente de uva na degradação termo-oxidativa do polipropileno (PP) reciclado

Influence of grape seed oil into recycled polypropylene (PP) thermo-oxidative degradation

Autoria SCIMAGO INSTITUTIONS RANKINGS

RESUMO

O potencial antioxidante do óleo de semente de uva (OSU) foi avaliado após sua adição ao polipropileno reciclado (PP rec.). OSU foi incorporado ao polipropileno reciclado (PP rec.) em teores variáveis de 0,5, 1,0 e 1,5 phr (partes por cem partes de PP). O processamento foi conduzido em uma extrusora de rosca dupla e as diferentes amostras, após serem granuladas, foram submetidas à degradação termo-oxidativa através de termogravimetria (TGA). Os dados experimentais foram tratados por meio de uma metodologia empírica que conjugou modelos cinéticos, presentes na literatura, e ferramentas estatísticas como, por exemplo, a análise de variância (ANOVA). Os resultados da cinética de degradação termo-oxidativa permitiram concluir que OSU apresenta atividade antioxidante efetiva apenas quando o teor adicionado não excede a 0,5 phr e baixas taxas de aquecimento (3 °C/min) são consideradas.

Palavras-chave
Polipropileno; Óleo de semente de uva; Análise térmica; Termo-oxidação; Cinética

PROPRIEDADE	VALOR	MÉTODO
Índice de fluidez	12 g/10 min	ASTM D 1238; 230°C; 2,16 kg
Densidade	1,2 g/cm³	ASTM D 792
Teor de carga	40%	FT-IT-18; 670°C; 40 min
Contração	0,7%	FT-IT-45
Envelhecimento	> 700 h	Estufa; 150°C
Impacto	30 J/m	Izod; ASTM D 256; 23°C, com entalhe
Resistência à tração	25 MPa	ASTM D 638

Mistura	OSU (phr^* * As quantidades do óleo vegetal estão referenciadas em phr, ou seja, partes por cem partes de resina. Assim, por exemplo, PP rec./OSU 0,5 phr corresponde a 0,5 grama de OSU adicionado para cada 100 g de PP rec. )
PP rec.	0,0
PP rec./OSU	0,5 1,0 1,5

N^O	MOD.	g(x)	MECANISMO DETERMINANTE DA TAXA
PROCESSO QUÍMICO (ORDEM DE REAÇÃO)
1	F_1/3	$1 - (1 - x)^{2 / 3}$	Reação química
2	F_3/4	$1 - (1 - x)^{1 / 4}$	Reação química
3	F_3/2	$(1 - x)^{- 1 / 2} - 1$	Reação química
4	F₂	$(1 - x)^{- 1} - 1$	Reação química
5	F₃	$(1 - x)^{- 2} - 1$	Reação química
6	F₄	$(1 - x)^{- 3} - 1$	Reação química
7	G₁	1 − (1 − x)²	Reação química
8	G₂	1 − (1 − x)³	Reação química
9	G₃	1 − (1 − x)⁴	Reação química
EQUAÇÕES COM TAXA ACELERADA
10	P_3/2	x^3/2	Nucleação (lei das potências)
11	P_1/2	x^1/2	Nucleação (lei das potências)
12	P_1/3	x^1/3	Nucleação (lei das potências)
13	P_1/4	x^1/4	Nucleação (lei das potências)
14	P₂	x²	Nucleação (lei parabólica)
15	E₁	In(x)	Nucleação (lei exponencial)
16	E₂	In(x²)	Nucleação (lei exponencial)
EQUAÇÕES COM TAXA SIGMOIDAL (NUCLEAÇÃO E CRESCIMENTO DE NÚCLEOS)
17	A₁	−In(1 − x)	Nucleação randômica (Mampel)
18	A_2/3	[−In(1 − x)]^3/2	Nucleação randômica (Avrami-Erofeev)
19	A_3/2	[−In(1 − x)]^2/3	Nucleação randômica (Avrami-Erofeev)
20	A_3/4	[−In(1 − x)]^4/3	Nucleação randômica (Avrami-Erofeev)
21	A_5/2	[−In(1 − x)]^2/5	Nucleação randômica (Avrami-Erofeev)
22	A₂	[−In(1 − x)]^1/2	Nucleação randômica (Avrami-Erofeev)
23	A₃	[−In(1 − x)]^1/3	Nucleação randômica (Avrami-Erofeev)
24	A₄	[−In(1 − x)]^1/4	Nucleação randômica (Avrami-Erofeev)
25	A_1/2	[−In(1 − x)]²	Nucleação randômica (Avrami-Erofeev)
26	A_1/3	[−In(1 − x)]³	Nucleação randômica (Avrami-Erofeev)
27	A_1/4	[−In(1 − x)]⁴	Nucleação randômica (Avrami-Erofeev)
28	B₁	$\ln [\frac{x}{(1 - x)}]$	Núcleos de ramificação (Prout-Tompkins)
EQUAÇÕES COM TAXA DESACELERADA (CONTORNO DE FASE RESTRITO)
29	R₁	x	Simetria plana
30	R₂	1 − (1 − x)^1/2	Simetria cilíndrica
31	R₃	1 − (1 − x)^1/3	Simetria esférica
EQUAÇÕES COM TAXA DESACELERADA (MECANISMO DE DIFUSÃO)
32	D₁	x²	Difusão unidimensional
33	D₂	x + (1 − x)In(1 − x)	Difusão bidimensional
34	D₃	${[1 - (1 - x)^{1 / 3}]}^{2}$	Difusão tridimensional (Jander)
35	D₄	$1 - (\frac{2}{3}) x - (1 - x)^{2 / 3}$	Difusão tridimensional (Ginstling-Brounshtein)
36	D₅	${[(1 - x)^{- 1 / 3} - 1]}^{2}$	Difusão tridimensional (Crank)
37	D₆	${[(1 + x)^{1 / 3} - 1]}^{2}$	Difusão tridimensional (Komatsu)
38	D₇	$1 + (\frac{2}{3}) x - (1 + x)^{2 / 3}$	Difusão tridimensional
39	D₈	${[(1 + x)^{- 1 / 3} - 1]}^{2}$	Difusão tridimensional (Zuravlev, Lesbhim e Temelman – ZLT)
OUTRAS EQUAÇÕES CINÉTICAS SEM MECANISMO JUSTIFICADO
40	G₇	${[1 - (1 - x)^{1 / 2}]}^{1 / 2}$
41	G₈	${[1 - (1 - x)^{1 / 3}]}^{1 / 2}$

Taxa - 3°C/min	T_onset(°C)	T_endset (°C)	T_5% (°C)	t_1/2 (s)	T_pico (°C)	Dm(%)
0,0 phr	343,5	432,5	322,3	7742,8	424,9	34,9
0,5 phr	325,1	433,0	325,2	7774,7	425,0	34,6
1,0 phr	323,4	438,3	327,8	7837,9	429,1	34,5
1,5 phr	322,1	441,9	332,1	7897,4	433,0	34,4
Taxa - 6°C/min
0,0 phr	363,3	448,5	351,6	4066,4	443,8	35,1
0,5 phr	360,7	450,4	351,0	4057,8	441,7	35,0
1,0 phr	356,8	452,4	349,9	4038,5	440,1	34,8
1,5 phr	358,2	453,6	349,4	4022,6	440,0	34,6
Taxa - 12°C/min
0,0 phr	401,8	464,5	375,7	2159,0	464,5	35,0
0,5 phr	393,1	467,9	375,3	2133,3	458,7	35,0
1,0 phr	382,6	469,4	373,4	2110,8	456,6	34,9
1,5 phr	366,3	470,1	372,4	2087,3	454,3	34,8

Amostra	Energia de ativação média (kJ/mol)	Desvio-padrão (kJ/mol)	Erro padrão da média (kJ/mol)	IC de 99% para μ (kJ/mol)
PP rec.	130,4	17,9	3,3	121,4 – 139,4
PP rec./OSU 0,5 phr	110,3	27,6	8,7	81,9 – 138,6
PP rec./OSU 1,0 phr	128,4	35,5	11,2	91,8 – 164,9
PP rec./OSU 1,5 ph	138,2	38,1	12,1	99,0 – 177,4

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[1] Autor Responsável: Helson Moreira da Costa