Preparação sem solvente de fibras de celulose modificadas com propionil para reforço de polietileno de alta densidade

Com o avanço de compósitos reforçados com fibras leves e de alta resistência, vários métodos de modificação química foram propostos para melhorar a compatibilidade entre a fibra e a matriz plástica. Entre estes, a modificação do anidrido acético é particularmente notável, mas a sua baixa atividade exige o uso de agentes perigosos e resulta em propriedades mecânicas abaixo do superb após o reforço. Aqui, uma abordagem de esterificação recuperável e livre de solvente foi desenvolvida para modificar fibras de polpa com anidrido propiônico (PAF). Posteriormente, o polietileno de alta densidade (PEAD) foi reforçado em vários níveis através da adição de capacidade, enchimento e pré-mistura. Os resultados mostraram que as propriedades mecânicas ideais e o coeficiente mínimo de expansão térmica (CTE) dos compósitos HDPE/PAF foram alcançados com um valor DS de 0,40. Em comparação com os compósitos reforçados com fibra não modificados, a propionilação não só melhorou a descoloração dos compósitos HDPE/PAF, mas também melhorou a sua hidrofobicidade, como evidenciado por um aumento no ângulo de contacto com a água de 89,2° para 103,4°. Além disso, em comparação com o HDPE puro, a resistência à tração e o módulo aumentaram por um fator de 2,4 e 3,3, respectivamente, superando as melhorias relatadas para outras modificações de anidrido ácido. Estas descobertas indicaram que o PAF poderia ser uniformemente disperso na matriz HDPE através de uma estrutura de rede dupla. As tentativas bem-sucedidas de reforçar outras matrizes de poliolefinas e alcançar a produção em escala de quilogramas demonstraram a praticidade e viabilidade desta abordagem para aplicações industriais.