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Título: BIO-BASED FLAME RETARDATION OF ACRYLONITRILE-BUTADIENE-STYRENE
Autor: GUSTAVO SCHINAZI
Instituição: PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO - PUC-RIO
Colaborador(es):  JOSE ROBERTO MORAES D ALMEIDA - ADVISOR
JONATHAN POKORSKI - CO-ADVISOR
DAVID ANTHONY SCHIRALDI - CO-ADVISOR

Nº do Conteudo: 55266
Catalogação:  08/10/2021 Idioma(s):  ENGLISH - UNITED STATES
Tipo:  TEXT Subtipo:  THESIS
Natureza:  SCHOLARLY PUBLICATION
Nota:  Todos os dados constantes dos documentos são de inteira responsabilidade de seus autores. Os dados utilizados nas descrições dos documentos estão em conformidade com os sistemas da administração da PUC-Rio.
Referência [pt]:  https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=55266@1
Referência [en]:  https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=55266@2
Referência DOI:  https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.55266

Resumo:
Polymers are used in a wide variety of applications and are present in all aspects of people s daily lives; however, they are generally very flammable. Major advances have been made in developing flame retardants (FRs) to be used in polymers, but most commercial FR additives used today, mainly halogenated substances, are toxic to humans and the environment and are being increasingly banned throughout the world. Acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) is one of the most widely used polymers in the world but also one of the most flammable and most challenging to flame retard, and ABS is used commercially with toxic halogenated FRs. Research into the use of renewable products as FRs for polymers has grown exponentially, but very little work has been performed on reducing ABS s flammability using nature-derived or low-toxicity FRs. There is therefore an urgent need for the development of low-toxicity, bio-based FR systems to substitute halogenated FRs for commercial use in ABS. The present work aims to contribute to the development of a bio-based flameretardant solution for ABS, by (1) developing a flame-retardant grade of ABS using mainly nature-derived additives while maintaining acceptable mechanical properties and (2) comprehending the flame-retardation mechanisms of the biobased FRs. The project consists of two phases: (1) a Screening Phase, during which the effects of 8 different FRs and combinations thereof on ABS s flammability are evaluated, using Design of Experiments techniques, through microscale combustion calorimetry; and (2) a Detailed Analysis and Mechanistic Study Phase, in which the most promising candidates from Phase 1 are further analyzed through a variety of techniques with the objectives of better understanding their flammability and mechanical performances and comprehending their flameretardation mechanisms. Chapter 1 presents a brief introduction and a literature review. Chapter 2 contains the experimental methodology. Chapter 3 discusses the Screening Phase, providing details about experimental planning and presenting screening results; the most promising samples and scientifically motivating synergies are identified. Chapter 4 contains Phase 2 results, presenting in-depth discussions and hypotheses to explain the flame-retardation mechanisms of the biobased FRs in ABS. Chapter 5 provides the main conclusions of the research and recommendations for future work.

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