Espumação química de PVC rígido empregando azodicarbonamida e bicarbonato de sódio
| dc.contributor.advisor-co1 | Bettini, Silvia Helena Prado | |
| dc.contributor.advisor-co1Lattes | http://lattes.cnpq.br/3687551763124327 | |
| dc.contributor.advisor-co1orcid | https://orcid.org/0000-0001-6549-2980 | |
| dc.contributor.advisor1 | Staffa, Lucas | |
| dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/2896049826673626 | |
| dc.contributor.advisor1orcid | https://orcid.org/0000-0002-6338-6903 | |
| dc.contributor.author | Gouvêa, Noélle Barbosa Favero | |
| dc.contributor.authorlattes | http://lattes.cnpq.br/3111896432722216 | |
| dc.contributor.authororcid | https://orcid.org/0009-0004-3181-4426 | |
| dc.contributor.referee | Scuracchio, Carlos Henrique | |
| dc.contributor.refereeLattes | ttp://lattes.cnpq.br/0896060959622431 | |
| dc.contributor.refereeorcid | https://orcid.org/0000-0002-7723-0213 | |
| dc.date.accessioned | 2026-03-31T13:37:45Z | |
| dc.date.issued | 2026-01-28 | |
| dc.description.abstract | Poly(vinyl chloride) (PVC) ranks third in the global production of thermoplastic polymers, and due to its long degradation time, it becomes essential to adopt strategies that reduce raw-material consumption in large-scale applications such as rigid sewer pipes. This study evaluated the chemical foaming of typical PVC formulations for sewage systems, comparing azodicarbonamide (pure and modified) and sodium bicarbonates, which present distinct decomposition kinetics, through incorporation in a torque rheometer and analyses of density, thermal characterization (TGA and DSC), scanning electron microscopy (SEM), mechanical testing, and compliance with technical standards. The results indicated that azodicarbonamide produced smaller and more uniform cells, with higher cell density, which translated into improved morphological control and greater expansion efficiency, particularly for the blowing agents Planagem CS-4M (10.5% expansion at 1.0 phr and 7.8% in manufactured pipes) and Planagem B-8 (4.3% at 1.0 phr and 2.9% in pipes). Sodium bicarbonates, although the most environmentally attractive option, generated more heterogeneous cells and yielded very low or null expansion (AO-653 with 1.0% and AO-421 with negative values), evidencing processing instability. Thermal and rheological analyses showed that the type of blowing agent influences the PVC crosslinking time, with azodicarbonamide accelerating the reaction while bicarbonates retard it, without altering the molar mass or the polymer’s thermal transitions, as confirmed by the K-value and DSC measurements. Overall, the morphological, thermal, and regulatory assessments demonstrated that azodicarbonamide-based systems are more suitable for rationalizing PVC consumption, combining significant expansion, thermal stability, and technical compliance, whereas sodium bicarbonates exhibited relevant limitations under the evaluated conditions. | eng |
| dc.description.resumo | O poli(cloreto de vinila) (PVC) ocupa a terceira posição na produção mundial de polímeros termoplásticos e devido ao seu longo tempo de decomposição, torna-se essencial adotar estratégias que reduzam o consumo de matéria-prima em aplicações de larga escala, como tubos rígidos de saneamento. Este trabalho avaliou a espumação química de formulações típicas de PVC para esgoto, comparando azodicarbonamida (pura e aditivada) e bicarbonatos de sódio, com cinéticas de decomposição distintas, por meio de incorporação via reômetro de torque e de análises de densidade, caracterização térmica (TGA e DSC), microscopia eletrônica de varredura (MEV), ensaios mecânicos e conformidade normativa. Os resultados indicaram que a azodicarbonamida produziu células menores e mais uniformes, com maior densidade celular, o que se refletiu em melhor controle morfológico e maior eficiência de expansão, destacando-se os agentes expansores Planagem CS-4M (10,5% de expansão com 1,0 phr e 7,8% em tubos manufaturados) e o Planagem B-8 (4,3% em 1,0 phr e 2,9% em tubos). Já os bicarbonatos de sódio, apesar de serem a opção ambientalmente mais atrativa, geraram células heterogêneas, além de baixíssima ou nula expansão (AO-653 com 1,0% e AO-421 com valores negativos), o que demonstra ainda instabilidade no processamento. As análises térmicas e reológicas mostraram que o tipo de expansor influencia o tempo de reticulação do PVC, em que a azodicarbonamida antecipa a reação enquanto os bicarbonatos a retardam, sem alterar a massa molar ou as transições térmicas do polímero, conforme confirmado pelos ensaios de índice K e DSC. Em conjunto, a análise morfológica, térmica e normativa demonstrou que os sistemas à base de azodicarbonamida são mais adequados para racionalização do consumo de PVC, conciliando expansão significativa, estabilidade térmica e conformidade técnica, enquanto os bicarbonatos de sódio mostraram limitações relevantes nas condições avaliadas. | por |
| dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) | |
| dc.identifier.citation | GOUVÊA, Noélle Barbosa Favero. Espumação química de PVC rígido empregando azodicarbonamida e bicarbonato de sódio. 2026. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2026. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/23855. | por |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/20.500.14289/23855 | |
| dc.language.iso | por | |
| dc.publisher | Universidade Federal de São Carlos | |
| dc.publisher.address | Campus São Carlos | |
| dc.publisher.initials | UFSCar | |
| dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais - PPGCEM | |
| dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil | en |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ | |
| dc.subject | Poli (cloreto de vinila) | por |
| dc.subject | Azodicarbonamida | por |
| dc.subject | Bicarbonato de sódio | por |
| dc.subject | Expansão química | por |
| dc.subject | Poly (vinyl chloride) | eng |
| dc.subject | Azodicarbonamide | eng |
| dc.subject | Sodium bicarbonate | eng |
| dc.subject | Chemical expansion | eng |
| dc.subject.cnpq | ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::INSTALACOES E EQUIPAMENTOS METALURGICOS | |
| dc.subject.ods | 9. Indústria, Inovação e Infraestrutura | |
| dc.subject.ods | 11. Cidades e Comunidades Sustentáveis | |
| dc.subject.ods | 12. Consumo e Produção Responsáveis | |
| dc.title | Espumação química de PVC rígido empregando azodicarbonamida e bicarbonato de sódio | por |
| dc.title.alternative | Chemical foaming of rigid PVC using azodicarbonamide and sodium bicarbonate | eng |
| dc.type | Dissertação |
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