Mechanical and Thermal Properties and Morphology of Thermoplastic Polyurethane (TPU)/Clay Composites

Authors

  • Janaina Silva Crespo Universidade de Caxias do Sul
  • Leandro Pizzatto Universidade de Caxias do Sul
  • Rudinei Fiorio Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Sul
  • Marcelo Giovanela Universidade de Caxias do Sul

DOI:

https://doi.org/10.18226/23185279.v3iss2p50

Abstract

In this study, thermoplastic polyurethane (TPU) composites were prepared with different nanoclay contents (1, 3 and 10 wt%). The nanoclay Cloisite ®30B (C30B) was dispersed in the TPU matrix by melt processing using a twin-screw extruder. The synthesis method of TPU involved the two-step bulk polymerization of polyesterpolyol and 4,4’ diphenylmethanediisocyanate with butane-1,4-diol as the chain extender. The dispersion of the nanoclay particles and its effect on the mechanical and thermal properties of the composites was investigated. The characterization of TPU/nanoclay composites was carried out by means of scanning electron microscopy, energy dispersion microanalysis and X ray diffraction. The mechanical characterization was performed through determination of the tensile strength. The TPU 3 wt% composite showed the best improvement with increases in stress and tensile at break (28% and 35%, respectively), compared to the neat TPU (sample without nanoclay). The differential scanning calorimetry and thermogravimetry analyses for composites indicated that the nanoclay did not affect significantly the glass transition, melt, and degradation temperatures of the polymeric matrix, but reduces the molecular mobility.

 

http://dx.doi.org/10.18226/23185279.v3iss2p50

Author Biography

Janaina Silva Crespo, Universidade de Caxias do Sul

Doutorado em Físico-Química pela Universidade Federal de Santa Catarina. Atualmente é professor adjunto I da Universidade de Caxias do Sul. Tem experiência na área de Química, com ênfase em polímeros e blendas poliméricas, atuando principalmente nos seguintes temas: desenvolvimento e caracterização de elastômeros com aditivos de fontes renováveis, nanocompósitos poliméricos, recuperação de resíduos elastoméricos vulcanizados, e filmes finos de polieletrólitos com nanopartículas metálicas. Possui mais de 30 trabalhos publicados e um fator H de 8. É bolsista de produtividade em pesquisa do CNPq - Nível 2

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Published

2015-11-16

How to Cite

Crespo, J. S., Pizzatto, L., Fiorio, R., & Giovanela, M. (2015). Mechanical and Thermal Properties and Morphology of Thermoplastic Polyurethane (TPU)/Clay Composites. Scientia Cum Industria, 3(2), 50–54. https://doi.org/10.18226/23185279.v3iss2p50

Issue

Vol. 3 No. 2 (2015): Scientia cum Industria

Section

Science, Education and Engineering

License

Copyright (c) 2015 Janaina Silva Crespo, Leandro Pizzatto, Rudinei Fiorio, Marcelo Giovanela

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Declaro que o presente artigo é original, não está sendo tendo sido submetido à publicação em qualquer outro periódico nacional ou internacional durante o processo de revisão. Através deste instrumento, em meu nome e em nome dos demais co-autores, porventura existentes, cedo os direitos autorais do referido artigo à revista SCIENTIA CUM INDUSTRIA. Contudo, a reprodução total ou parcial impressa ou eletrônica pode ser feita desde que o autor comunique oficialmente à revista. Declaro estar ciente de que a não observância deste compromisso submeterá o infrator a sanções e penas previstas na Lei de Proteção de Direitos Autorias. Declaro estar ciente de que a não observância deste compromisso submeterá o infrator a sanções e penas previstas na Lei de Proteção de Direitos Autorias (Nº9610, de 19/02/1998).