Espuma Compósita de PP/POE Reforçada com Fibra de Baixa Densidade e Alto Desempenho Via Entrelaçamento por Irradiação

Este estudo aborda o desafio de alcançar espuma com uma alta razão de expansão e propriedades mecânicas ruins, causados pela baixa viscosidade de fusão do polipropileno semicristalino (PP). Empregamos sistematicamente uma abordagem de modificação envolvendo a mistura de PP com elastômeros de poliolefinas (POE), entrelaçamento por irradiação e reforço de fibra para preparar espuma compósita de PP/POE reforçada com fibra e entrelaçada. Através da otimização e caracterização da composição do material e das condições de processamento, a espuma compósita de PP/POE reforçada com fibra e entrelaçada obtida apresenta tanto baixa densidade quanto alto desempenho. Especificamente, a um grau de entrelaçamento de 12%, a razão de expansão atinge 16 vezes seu valor original, e uma densidade de espuma de 0,057 g/cm³ é reduzida em 36% em comparação com o sistema PP/POE não entrelaçado, que possui uma densidade de 0,089 g/cm³. A densidade da espuma compósita sCF/PP/POE reforçada com fibra de carbono curto é comparável à do sistema PP/POE entrelaçado, mas a resistência à tração atinge 0,69 MPa, representando um aumento de 200% em relação ao sistema PP/POE entrelaçado e um aumento de 41% em relação ao sistema PP/POE não entrelaçado. Simultaneamente, ela exibe excelente resistência ao impacto, resistência à rasgo e baixa encolhimento térmico. O entrelaçamento por irradiação é benéfico para aumentar a resistência à fusão e a resistência ao encolhimento térmico de alta temperatura da espuma PP/POE, enquanto o reforço com fibra contribui significativamente para a melhoria das propriedades mecânicas. Esses alcançam um bom efeito complementar na modificação da espuma PP de baixa densidade e alto desempenho.