Title

ESTUDO DA PREPARAÇÃO DO MASTERBATCH DE COBRE E POLIPROPILENO PRODUZIDO A PARTIR DE RESÍDUOS DE EQUIPAMENTOS ELETROELETRÔNICOS

STUDY OF THE FABRICATION OF A COPPER ON POLYPROPYLENE MASTERBATCH FROM WASTE ELETRICAL AND ELETRONIC EQUIPMENT

Authorship

IKONOMIDIS, ANTHONY IOANNIS; CORDEIRO, JULIANA RIBEIRO; AUGUSTO, THIAGO DE ASSIS; LEBRÃO, GUILHERME WOLF; LEBRÃO, SUSANA MARRACCINI GIAMPIETRI; MORAES, VIVIANE TAVARES DE

IKONOMIDIS, ANTHONY IOANNIS

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CORDEIRO, JULIANA RIBEIRO

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AUGUSTO, THIAGO DE ASSIS

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LEBRÃO, GUILHERME WOLF

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LEBRÃO, SUSANA MARRACCINI GIAMPIETRI

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MORAES, VIVIANE TAVARES DE

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DOI

10.5151/2594-5327-42659

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Abstract

Durante a última década, a produção de equipamentos eletroeletrônicos (EEEs) teve um aumento absurdo com a demanda de eletrodomésticos e ascensão da Internet. Por consequência, a geração dos resíduos de EEEs (REEEs) teve um crescimento ainda maior. O Brasil se destaca como um dos maiores geradores de REEEs do mundo. Com isso, foram criados regulamentos e métodos para manuseio de REEEs de forma responsável. Porém, por uma falta de incentivo e pelos métodos desenvolvidos serem muito complexos e caros, isso não surtiu muito efeito nos números finais. Portanto, esse estudo envolve a caracterização mecânica e térmica de compósitos feitos com partículas de cobre, para especular o comportamento desses materiais compósitos ao aplicar a nanopartícula recuperada. Assim, foi preparado um masterbatch compósito de PP (polipropileno) com progressivo aumento das concentrações de cobre, utilizando um homogeneizador termocinético até a concentração máxima de cobre no PP, em seguida foi caracterizado com testes de FTIR, TGA, DSC, ensaios mecânicos e análise em MEV, observando as mudanças de comportamento em comparação com PP puro. Com o masterbatch de maior concentração de cobre incorporada, foi realizada a sua dosagem em novas matrizes de polipropileno (PP) utilizando o mesmo equipamento e caracterizadas igualmente, as dosagens foram de 0,5% até 1,5%. Os resultados mostram que o masterbatch pode chegar até 30% de cobre em PP mantendo a homogeneização sem aparentes degradações. Esse masterbatch pode ser usado para fabricação de até 1,5 vezes a massa de materiais de PP com 1% de cobre. Se mostrando promissor para a eventual aplicação da nanopartícula e, se mantida igual, viável para aplicação industrial, muito provavelmente ajudando a trazer a reciclagem dos REEEs em alta no Brasil, promovendo a fabricação sustentável de produtos caros utilizando como matéria-prima o REEE, estimulando a economia circular.

THROUGHOUT THE LAST DECADE, THE PRODUCTION OF ELETRICAL AND ELETRONIC EQUIPMENT (EEE) HAS SEEN AN ABSURD GROWTH IN DEMAND DUE TO THE MODERNIZATION OF HOUSEHOLDS AND POPULARIZATION OF THE INTERNET. BECAUSE OF THIS, THE GENERATION OF THE WASTE EEE (WEEE) HAD NA EVEN BIGGER GROWTH. BRAZIL STICKS OUT AS ONE OF THE BIGGEST GENERATORS OF WEEE IN THE WORLD. AS A RESPONSE TO THIS, REGULATIONS AND METHODS FOR RESPONSIBLE MANIPULATION OF WEEE WERE CREATED. HOWEVER, FOR A LACK OF INCENTIVE AND CLUMSY AND EXPENSIVE METHODS OF DISPOSAL, IT DIDN’T EFFECT MUCH OF THE FINAL NUMBERS. THEREFORE, THIS STUDY INVOLVES THE MECHANICAL AND THERMAL CHARACTERIZATION OF COMPOSITES MADE WITH COPPER PARTICLES. SPECULATING THE BEHAVIOR OF SUCH MATERIALS WHEN RECYCLED NANOPARTICLES ARE APPLIED. THUS, COMPOSITE MASTERBATCHES OF COPPER AND PP (POLYPROPYLENE) WERE PRODUCED WITH PROGRESSIVE INCREASE OF THE COPPER CONCENTRATIONS, UTILIZING A THERMO-KINETIC HOMOGENIZER UNTIL A MAXIMUM IS REACHED. RIGHT AWAY, THE MASTERBATCHES ARE CHARACTERIZED WITH FTIR, TGA, DSC AND MECHANICAL TESTS, THEN THEY ARE ANALYZED THROUGH A SEM, LOOKING FOR SIGNIFICANT CHANGES IN THE BEHAVIOR OF THE MATERIAL WHEN COMPARED TO PURE PP. WITH THE MOST CONCENTRATED MASTERBATCH, DOSAGES IN NEW MATRICES OF PP WERE MADE UTILIZING THE SAME EQUIPMENT, AIMING FOR 0.5%-1.5% COPPER. RESULTS SHOW THAT THE MASTERBATCH CAN REACH UP TO 30% COPPER IN PP, MAINTAING ITS HOMOGENIZATION WITH NO APPARENT DEGRADATIONS. THIS MASTERBATCH CAN PRODUCE 1.5 TIMES THE MASS OF PP WITH 1.0% COPPER. A PROMISING DEVELOPMENT FOR THE EVENTUAL APPLICATION OF THE COPPER NANOPARTICLE, AND, IF KEPT EQUAL, VIABLE FOR INDUSTRIAL USE. MOST LIKELY BRINGING THE RECYCLING OF WEEE IN THE SPOTLIGHT IN BRAZIL. PROMOTING SUSTAINABLE FABRICATION OF HIGH VALUE PRODUCTS UTILIZING WEEE AS RAW MATERIAL. STIMULATING A CIRCULAR ECONOMY

Keywords

Reciclagem, Econômia circular, Polímeros compósitos, Cobre.