Estudo da ação do óleo da borra do café na matriz de PVC industrial exposto a radiação gama

Abstract

O poli(cloreto de vinila), PVC, é utilizado na confecção de artefatos médicos e pode ser esterilizado via radiação gama. Entretanto, quando esse polímero é exposto à radiação gama, pode sofrer alterações na sua cadeia principal. Alterações essas que podem refletir em suas propriedades físicas. Nesta pesquisa, o óleo extraído da borra do café (OBC), na concentração de 0,5% (m/m), foi incorporado ao PVC e corpos de prova foram produzidos industrialmente. As amostras foram irradiadas com radiação gama ( 60 Co) em temperatura ambiente e ar atmosférico. Ensaios viscosimétricos mostraram que a massa molar viscosimétrica média (Mv) do sistema controle apresentou um ganho de 13% nas amostras irradiadas a 25 kGy, 12% em 50kGy e 19% em 100kGy, o que reflete um aumento o efeito predominante de reticulação na cadeia principal. Por outro lado, alterações pouco significativas foram observadas nas amostras com OBC. Embora tenha se observado o efeito da reticulação predominante no PVC sem óleo, não foram observadas mudanças significativas deste sistema quando se analisa suas propriedades mecânicas nas amostras irradiadas em 25 kGy. Este resultado sugere que tal modificação, pode não ter sido significativa para tornar o material frágil quando exposto à dose de 25 kGy. O OBC também influenciou nas propriedades térmicas do PVC, que embora não tenha mostrado ganhos nas temperaturas de máxima degradação, propiciou uma degradação total do sistema de 85% contra 100% de degradação das amostras sem OBC. Tal fato pode ser explicado pelas interações entre OBC e PVC observadas nos ensaios de FT-IR. Em adição, o OBC proporcionou melhoras na propriedade ótima do PVC que apresentou valores mais de transmitância.

Poly (vinyl chloride), PVC, is used for making medical devices and can be sterilized via gamma radiation. However, when the polymer is exposed to gamma radiation, it may undergoes changes in its main chain. These changes may reflect in its physical properties. In this research, the oil extracted from the coffee grounds (OGC), at 0.5 wt%, was incorporated into the PVC and samples were industrially produced. The samples were irradiated with gamma radiation ( 60 Co) at room temperature and atmospheric air. Viscometric testing showed that the average viscosimetric molecular weight (Mv) of the control system increased 13% the Mv when samples were irradiated at 25 kGy, 12% at 50kGy and 19% at 100kGy. This result does mean the predominant effect of crosslinking occured in the main chain. Furthermore, minor changes were observed in samples with OGC. OGC also influenced the thermal properties of PVC, led to an overall degradation of system 85% against 100% degradation of samples without OGC. This can be explained by the interactions between OGC and PVC observed in the FT-IR tests. It was also observed gain in optical properties of the material with the OGC. Despite it’s been observed the crosslinking effect mainly in the non-oiled PVC, no significant changes were observed in this system when the mechanical properties are analyzed in the samples irradiated in 25 kGy. This result suggests that such modification couldn't be significantly enough to make the material fragile when exposed to 25 kGy dosage. The observed results suggest the use of OGC as a new sustainable additive in PVC matrix, since there was positive response in the optical, thermal properties and the viscosimetric analysis.