Modificação da opacidade de copolímero heterofásico de polipropileno

Abstract

Os copolímeros heterofásicos, ou copolímeros de impacto são obtidos em reatores sequenciais, em que no primeiro reator se obtém o polipropileno (PP) como matriz e no segundo reator obtém-se um copolímero de eteno-propeno, a fase borracha (EPR). A fase borracha proporciona ao material ótimas propriedades de impacto, mas o torna mais opaco quando comparado ao PP homopolímero. A diminuição da opacidade dos copolímeros de impacto é uma propriedade desejada para a aplicação em embalagens rígidas e flexíveis. Este estudo tem por objetivo testar diferentes metodologias para modificação do processo de cristalização e da morfologia da fração borracha do copolímero de heterofásico para obter diminuição de sua opacidade. O polímero fornecido pela Braskem S.A que foi utilizado neste trabalho possui Índice de fluidez de 26g/min (230°C/2,16Kg), densidade de 0,900g/cm3 e Opacidade média de 90% para o produto comercial.Os processos avaliados para obter diminuição da opacidade foram: a) Graftização do ácido itacônico na cadeia polimérica através de extrusão reativa; b) Neutralização com hidróxido de sódio do polímero graftizado com ácido itacônico para obter o sal itaconato de sódio graftizado na matriz polimérica; c) Dispersão do sal sintetizado de itaconato de sódio como um agente nucleante. As técnicas utilizadas para caracterização dos materiais foram: DSC, MOLP, AFM, FTIR, RMN, FRX, Percentual de Opacidade (Haze) e DMA. O processo de neutralização do ácido itacônico graftizado no polímero conferiu ao material resultados de opacidade de 42%, o que significa uma redução da opacidade de 53% em comparação ao produto comercial.

Heterophasic copolymers, or impact copolymers are obtained in sequential reactors, in which the polypropylene (PP) is obtained in the first reactor as matrix and the rubber phase of ethene-propene (EPR) is obtained in the second reactor. The rubber phase provides great impact properties to the material, but it makes it more opaque when compared to PP homopolymer. The opacity reduction of impact copolymers is a desired property for the application in rigid and flexible packaging. The objective of this study is to test different methodologies for modifying the crystallization process and rubber fraction of the heterophasic copolymer to achieve opacity reduction. The polymer provided by Braskem S.A used in this study has a flow rate of 26 g/min (230°C/2,16Kg), density of 0,900g/cm3 and average opacity of 90% for the commercial product. The processes studied to obtain opacity reduction were: a) Grafting of itaconic acid in the polymer chain through reactive extrusion; b) Neutralization with sodium hydroxide of the polymer grafted with itaconic acid to obtain the sodium itaconate salt grafted in the polymer matrix; c) Dispersion of the synthetized sodium itaconate salt as a nucleating agent. The techniques used for characterization of the materials were: DSC, MOLP, AFM, FTIR, RMN, XRF, Haze Percent and DMA. The neutralization process of grafted itaconic acid gave the material opacity results of 42%, which means an opacity reduction of 53% comparing to the commercial product.