Aspectos Morfológicos e Relação Estrutura-Propriedades de Poliestireno de Alto Impacto

Abstract

A tenacificação da matriz vítrea de poliestireno (PS) pela adição de borracha polibutadiênica, que tem como conseqüência um aumento de sua resistência ao impacto, origina um polímero com características singulares, o Poliestireno de Alto Impacto (HIPS). Durante a polimerização in situ de estireno em uma solução de borracha, ocorre a formação de cadeias graftizadas de poliestireno no polibutadieno, as quais aumentam a interação interfacial borracha-PS. O HIPS é um material com ampla aplicação na indústria de embalagens e, principalmente, em gabinetes de refrigeradores, a chamada linha branca. O objetivo deste artigo é destacar e discutir as características estruturais e morfológicas do HIPS e a implicação destas na determinação de suas propriedades. Também foram revisadas as técnicas comumente utilizadas na caracterização morfológica e estrutural do HIPS.

Estudo da recuperação das propriedades de poliestireno de alto impacto (HIPS) através da incorporação de borracha termoplástica tipo estireno-butadieno-estireno (SBS)

“…Os resultados superiores nas amostras utilizando SBS radial podem estar relacionados com a maior massa molecular do copolímero e à sua estrutura tipo estrela, que propicia um maior volume livre entre as moléculas e espaço para movimentação intermolecular [15] . Resultados anteriores relatam que o comportamento de polímeros tenacificados com elastômeros está relacionado com a sua morfologia, tamanho médio e distribuição de tamanho das partículas e teor de elastômero [2,15,17] . A resistência à tração e o módulo de flexão de um composto depende, principalmente, das propriedades em tensão e flexão dos componentes individuais e da magnitude do trabalho de adesão interfacial.…”

“…Segundo a literatura [2,15] , existe um tamanho de partícula de elastômero mais efetivo para a tenacificação do HIPS, sendo que partículas com diâmetro médio menor que 1 µm são pouco eficientes na melhora da resistência ao impacto. Nas composições com SBS radial, Figura 5c e Figura 6, o tamanho médio dos vazios corresponde a um maior tamanho médio das partículas dispersas ( 1000 370 = ± D nm ), o que corrobora o resultado de maior resistência ao impacto obtida em todas as composições, quando comparada às composições com iguais teores de SBS linear, sugerindo que existe um tamanho médio de partículas mais efetivo para a tenacificação de poliestireno.…”

“…Nas composições com SBS radial, Figura 5c e Figura 6, o tamanho médio dos vazios corresponde a um maior tamanho médio das partículas dispersas ( 1000 370 = ± D nm ), o que corrobora o resultado de maior resistência ao impacto obtida em todas as composições, quando comparada às composições com iguais teores de SBS linear, sugerindo que existe um tamanho médio de partículas mais efetivo para a tenacificação de poliestireno. A distribuição bimodal, com uma parte de partículas pequenas do elastômero e outra de partículas maiores dispersas na matriz é mais efetiva na resistência ao impacto do HIPS que a distribuição monomodal para um mesmo teor de borracha, pois as partículas pequenas iniciam as microfissuras, e as partículas maiores terminam e controlam a propagação das mesmas [2,15] . …”

“…O HIPS é obtido pela polimerização in situ do estireno na presença de polibutadieno formando domínios discretos da fase elastomérica dispersos em uma matriz contínua de PS [2] . A polimerização elastômero-estireno gera um produto com maior resistência ao impacto que o poliestireno homopolímero [3,4] e blendas pós-reator de PS e elastômero [3] .…”

“…O HIPS é também mais resistente a líquidos orgânicos, óleos e graxas que o PS sem adição de PB [4] . Por sua maior tenacidade, o HIPS é amplamente utilizado em aplicações que necessitem maior resistência que o PS não-tenacificado, tais como gabinetes de refrigeradores, eletroeletrônicos, peças de máquinas e veículos, grades de ar-condicionado, saltos para calçados, brinquedos, acessórios para móveis, embalagens de proteção contra choques, utilidades domésticas, entre outros [2,3] . A reciclagem de plásticos é uma prática consolidada e constitui-se uma alternativa real para a redução da demanda por matérias-primas petroquímicas, contribuindo para a preservação dos recursos naturais não renováveis e para o desenvolvimento sustentável.…”