Cargas minerais

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ANTÔNIO BASTOS TORRES LIMA

APLICAÇÕES DE CARGAS MINERAIS EM
POLÍMEROS

Dissertação apresentada à Escola
Politécnica da Universidade de
São Paulo para obtenção do
título de mestre em Engenharia.

São Paulo
2007

ANTÔNIO BASTOS TORRES LIMA

APLICAÇÕES DE CARGAS MINERAIS EM
POLÍMEROS

Dissertação apresentada à Escola
Politécnica da Universidade de
São Paulo para obtenção dotítulo de mestre em Engenharia.
Área de Concentração:
Engenharia Mineral.
Orientador:
Prof. Dr. Henrique Kahn

São Paulo
2007

FICHA CATALOGRÁFICA

DEDICATÓRIA

Dedico esse trabalho a todos, amigos e
inimigos, que ajudaram e ajudam a lapidar meu
espírito para que, assim, eu possa ser uma pessoa
melhor.
Em especial, ao amor de minha esposa Maria
Aparecida Mustafá.

i AGRADECIMENTOS

Agradeço ao colega prof. Dr. Henrique Kahn,
pelo acolhimento à idéia de realização deste
trabalho e à sua orientação.
Agradeço ao prof. Dr. Douglas Gouvêa pelas
informações que me ajudaram a elaborar este
trabalho.
Agradeço à colega Carina Ulsen, pela
gentileza da formatação deste trabalho.
Agradeço à Cristina, bibliotecária do Depto.
de Engenharia de Minas, pelo auxílio napesquisa
bibliográfica.

ii

RESUMO

As cargas minerais têm sido utilizadas em misturas com os mais variados tipos de
polímeros, misturas estas chamadas compósitos, com a finalidade de barateamento de
custos e, mais particularmente, porque agregam melhorias das características físicas e
químicas das peças fabricadas.
As indústrias químicas fabricantes de polímeros têm procuradodesenvolver novos
tipos de polímeros. A disputa torna-se acirrada pelo grande mercado consumidor que
existe. As empresas tentam, então, atender as mais diversas necessidades de tipos e
características físicas e químicas dos materiais e peças fabricados pelas indústrias
consumidoras.
No Brasil as cargas minerais ainda são utilizadas pelas indústrias, na sua maioria, de
forma empírica, em misturascom os polímeros. O entendimento das propriedades
intrínsecas das cargas minerais e dos polímeros, da influência da tensão superficial
na interação entre eles, o desenvolvimento de novos equipamentos de medida da
tensão superficial, o desenvolvimento de agentes de tratamento superficial visando
melhorar a compatibilidade de energia entre a carga mineral e o polímero, tudo isso
tem contribuídopara uma melhor compreensão e previsão das propriedades de
compósitos e nanocompósitos. Várias pesquisas têm sido desenvolvidas nesta
direção, cujo intuito principal é o de comparar o efeito do uso, em polímeros, de
cargas minerais diversas, tratadas e não tratadas superficialmente com agentes
químicos como silanos e ácidos graxos. As características físicas e químicas dos
produtos destasmisturas, como elongamento, tensão de ruptura à flexão,
deformações ao calor, etc, são medidas e definidas, constatando-se modificações
nestas propriedades quando comparadas com as mesmas propriedades para os
polímeros puros.

iii

ABSTRACT

The mineral fillers have been used in admixtures with a large variety of polymers
called composites with the purpose not only of reducing theirprices but mainly due
to the improvements of their physical and chemical characteristics.
The polymer manufacturers have been looking for the development of new types of
polymers and composites in a battle driven by the great existing market as well as the
consumers needs for products with distinct physical and chemical properties and
lower prices.
In Brazil the mineral fillers are stillmainly used in empirical admixtures with
polymers. The understanding of the intrinsic properties of mineral fillers and
polymers, the influence of the surface tensions in the mineral/polymer interactions,
the development of new equipments for measuring the surface tension, as well as
chemical agents to promote the surface compatibility between mineral and polymer,
has contributed for a better...
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