Desenvolvimento de compósitos de matriz epóxi reforçada com fibras de vidro e nanopartículas de borracha para aplicação na área de blindagem

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2013
Autor(a) principal: Garcia, André Zanchetta
Orientador(a): Paiva, Jane Maria Faulstich de lattes
Banca de defesa: Botaro, Vagner Roberto lattes
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de São Carlos
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Ciência dos Materiais - PPGCM-So
Departamento: Não Informado pela instituição
País: BR
Palavras-chave em Português:
Palavras-chave em Inglês:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/1178
Resumo: The use of shields in real estates (buildings and houses) in Brazil and in the World, the manufacture of armored doors, shields and walls is increasing and becoming a very promising market worldwide. Nowadays, in this shield area, the use of steel as raw material in the construction of panels for levels of protection called IIA is predominant. An alternative for this material is the development of composite materials of polymer matrix reinforced with fibers. In this context, the work involves the development of panels in composite of epoxy matrixes reinforced with fiberglass and elastomeric nanoparticles. The objective of this research was comparing the performance of composite panels with and without use of the particles. The method used for molding the composite panels was the lamination of sheets with six and ten HPG (High Performance Glass) layers of fiberglass by hot pressing process, using epoxy resin (DGEBA) with nanoparticles of rubber (butadiene) in addition as a matrix. To evaluate the performance of the molded composites, mechanical tests were realized, including Tensile Strength, Flexure Strength, Interlaminar Shear Strength, Izod Impact Strength, and Ballistic Impact tests (with 40 hand gun). Beyond that, other tests were also performed: physical-chemical, rate fiber/resin, void content and mass per unit area (weight). Besides that, some DMTA (Dynamic Mechanical Thermal Analyzer) were also performed in samples of resin (matrix) and laminates. Within the laminates molded and analyzed, it can be highlighted that the laminates containing elastomeric particles in the epoxy matrix, promoted the decreasing of density about 14% and increasing of the ballistic impact strength of the laminate.
id SCAR_1202387998e3c7ea346efa346c60da97
oai_identifier_str oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/1178
network_acronym_str SCAR
network_name_str Repositório Institucional da UFSCAR
repository_id_str
spelling Garcia, André ZanchettaPaiva, Jane Maria Faulstich dehttp://lattes.cnpq.br/7926832511513537Botaro, Vagner Robertohttp://lattes.cnpq.br/2907189124654066http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4231289J32016-06-02T19:19:57Z2013-11-112016-06-02T19:19:57Z2013-03-18https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/1178The use of shields in real estates (buildings and houses) in Brazil and in the World, the manufacture of armored doors, shields and walls is increasing and becoming a very promising market worldwide. Nowadays, in this shield area, the use of steel as raw material in the construction of panels for levels of protection called IIA is predominant. An alternative for this material is the development of composite materials of polymer matrix reinforced with fibers. In this context, the work involves the development of panels in composite of epoxy matrixes reinforced with fiberglass and elastomeric nanoparticles. The objective of this research was comparing the performance of composite panels with and without use of the particles. The method used for molding the composite panels was the lamination of sheets with six and ten HPG (High Performance Glass) layers of fiberglass by hot pressing process, using epoxy resin (DGEBA) with nanoparticles of rubber (butadiene) in addition as a matrix. To evaluate the performance of the molded composites, mechanical tests were realized, including Tensile Strength, Flexure Strength, Interlaminar Shear Strength, Izod Impact Strength, and Ballistic Impact tests (with 40 hand gun). Beyond that, other tests were also performed: physical-chemical, rate fiber/resin, void content and mass per unit area (weight). Besides that, some DMTA (Dynamic Mechanical Thermal Analyzer) were also performed in samples of resin (matrix) and laminates. Within the laminates molded and analyzed, it can be highlighted that the laminates containing elastomeric particles in the epoxy matrix, promoted the decreasing of density about 14% and increasing of the ballistic impact strength of the laminate.No Brasil e no mundo a utilização de blindagens em imóveis (prédios e casas), e na fabricação de portas, escudos e paredes blindadas vem aumentando e se tornando um mercado bastante promissor. Nesta área de blindagem, atualmente, predomina a utilização de aço como matéria-prima para construção de painéis para níveis de proteção balística denominados IIA. Uma alternativa para esse material é o desenvolvimento de materiais compósitos de matrizes poliméricas reforçados com fibras. Dentro deste contexto, este trabalho envolve o desenvolvimento de painéis em compósito de matriz epóxi (DGEBA) com nanopartículas de borracha reforçada com fibras de vidro HPG (High Perfomance Glass). A pesquisa teve como objetivo comparar o desempenho dos painéis compósitos com e sem a utilização das nanopartículas. O método utilizado para moldagem dos painéis compósitos foi a laminação de chapas com seis e dez camadas de fibras de vidro tipo HPG (High Performance Glass), por processo de prensagem à quente, utilizando como matriz a resina epóxi (DGEBA) aditivada com nanopartículas de borracha (butadieno). Para avaliar o desempenho dos compósitos moldados foram realizados ensaios mecânicos de resistência à tração, resistência à flexão, cisalhamento interlaminar; resistência ao Impacto Izod, ensaios de impacto balístico com pistola calibre .40 de polegada, além de ensaios físico-químicos, fração fibra/resina, concentração de vazios, densidade e gramatura. Também foram realizadas algumas análises de DMTA (análise térmica dinâmico-mecânica) em amostras da resina (matriz) e dos laminados. Dentre os laminados moldados e analisados pode-se destacar que o laminado contendo nanopartículas elastoméricas na matriz epóxi proporcionou a diminuição da densidade em torno de 14% e aumento da resistência ao impacto balístico do laminado.application/pdfporUniversidade Federal de São CarlosPrograma de Pós-Graduação em Ciência dos Materiais - PPGCM-SoUFSCarBRmateriais compósitoscompósitos poliméricosnanopartículasblindagemcompósitosmatriz epóxifibra de vidronanopartículas elastoméricasshieldcompositeepoxyfiberglassOUTROSDesenvolvimento de compósitos de matriz epóxi reforçada com fibras de vidro e nanopartículas de borracha para aplicação na área de blindagemComposites of epoxy matrix reinforced with fiberglass and nanoparticles of rubber for application in the shielding areainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARORIGINALGARCIA_Andre_2013.pdfapplication/pdf15819879https://{{ getenv "DSPACE_HOST" "repositorio.ufscar.br" }}/bitstream/ufscar/1178/1/GARCIA_Andre_2013.pdf9190fa1c1e1cd61a69da76af1922b664MD51TEXTGARCIA_Andre_2013.pdf.txtGARCIA_Andre_2013.pdf.txtExtracted texttext/plain0https://{{ getenv "DSPACE_HOST" "repositorio.ufscar.br" }}/bitstream/ufscar/1178/2/GARCIA_Andre_2013.pdf.txtd41d8cd98f00b204e9800998ecf8427eMD52THUMBNAILGARCIA_Andre_2013.pdf.jpgGARCIA_Andre_2013.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg7022https://{{ getenv "DSPACE_HOST" "repositorio.ufscar.br" }}/bitstream/ufscar/1178/3/GARCIA_Andre_2013.pdf.jpgfbabbaade978de954cbf610dd345d1a4MD53ufscar/11782019-09-11 04:05:33.437oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/1178Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestopendoar:43222023-05-25T12:44:14.537463Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false
dc.title.por.fl_str_mv Desenvolvimento de compósitos de matriz epóxi reforçada com fibras de vidro e nanopartículas de borracha para aplicação na área de blindagem
dc.title.alternative.eng.fl_str_mv Composites of epoxy matrix reinforced with fiberglass and nanoparticles of rubber for application in the shielding area
title Desenvolvimento de compósitos de matriz epóxi reforçada com fibras de vidro e nanopartículas de borracha para aplicação na área de blindagem
spellingShingle Desenvolvimento de compósitos de matriz epóxi reforçada com fibras de vidro e nanopartículas de borracha para aplicação na área de blindagem
Garcia, André Zanchetta
materiais compósitos
compósitos poliméricos
nanopartículas
blindagem
compósitos
matriz epóxi
fibra de vidro
nanopartículas elastoméricas
shield
composite
epoxy
fiberglass
OUTROS
title_short Desenvolvimento de compósitos de matriz epóxi reforçada com fibras de vidro e nanopartículas de borracha para aplicação na área de blindagem
title_full Desenvolvimento de compósitos de matriz epóxi reforçada com fibras de vidro e nanopartículas de borracha para aplicação na área de blindagem
title_fullStr Desenvolvimento de compósitos de matriz epóxi reforçada com fibras de vidro e nanopartículas de borracha para aplicação na área de blindagem
title_full_unstemmed Desenvolvimento de compósitos de matriz epóxi reforçada com fibras de vidro e nanopartículas de borracha para aplicação na área de blindagem
title_sort Desenvolvimento de compósitos de matriz epóxi reforçada com fibras de vidro e nanopartículas de borracha para aplicação na área de blindagem
author Garcia, André Zanchetta
author_facet Garcia, André Zanchetta
author_role author
dc.contributor.authorlattes.por.fl_str_mv http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4231289J3
dc.contributor.author.fl_str_mv Garcia, André Zanchetta
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Paiva, Jane Maria Faulstich de
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/7926832511513537
dc.contributor.referee1.fl_str_mv Botaro, Vagner Roberto
dc.contributor.referee1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/2907189124654066
contributor_str_mv Paiva, Jane Maria Faulstich de
Botaro, Vagner Roberto
dc.subject.por.fl_str_mv materiais compósitos
compósitos poliméricos
nanopartículas
blindagem
compósitos
matriz epóxi
fibra de vidro
nanopartículas elastoméricas
topic materiais compósitos
compósitos poliméricos
nanopartículas
blindagem
compósitos
matriz epóxi
fibra de vidro
nanopartículas elastoméricas
shield
composite
epoxy
fiberglass
OUTROS
dc.subject.eng.fl_str_mv shield
composite
epoxy
fiberglass
dc.subject.cnpq.fl_str_mv OUTROS
description The use of shields in real estates (buildings and houses) in Brazil and in the World, the manufacture of armored doors, shields and walls is increasing and becoming a very promising market worldwide. Nowadays, in this shield area, the use of steel as raw material in the construction of panels for levels of protection called IIA is predominant. An alternative for this material is the development of composite materials of polymer matrix reinforced with fibers. In this context, the work involves the development of panels in composite of epoxy matrixes reinforced with fiberglass and elastomeric nanoparticles. The objective of this research was comparing the performance of composite panels with and without use of the particles. The method used for molding the composite panels was the lamination of sheets with six and ten HPG (High Performance Glass) layers of fiberglass by hot pressing process, using epoxy resin (DGEBA) with nanoparticles of rubber (butadiene) in addition as a matrix. To evaluate the performance of the molded composites, mechanical tests were realized, including Tensile Strength, Flexure Strength, Interlaminar Shear Strength, Izod Impact Strength, and Ballistic Impact tests (with 40 hand gun). Beyond that, other tests were also performed: physical-chemical, rate fiber/resin, void content and mass per unit area (weight). Besides that, some DMTA (Dynamic Mechanical Thermal Analyzer) were also performed in samples of resin (matrix) and laminates. Within the laminates molded and analyzed, it can be highlighted that the laminates containing elastomeric particles in the epoxy matrix, promoted the decreasing of density about 14% and increasing of the ballistic impact strength of the laminate.
publishDate 2013
dc.date.available.fl_str_mv 2013-11-11
2016-06-02T19:19:57Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2013-03-18
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2016-06-02T19:19:57Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/1178
url https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/1178
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de São Carlos
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Ciência dos Materiais - PPGCM-So
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFSCar
dc.publisher.country.fl_str_mv BR
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de São Carlos
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFSCAR
instname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)
instacron:UFSCAR
instname_str Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)
instacron_str UFSCAR
institution UFSCAR
reponame_str Repositório Institucional da UFSCAR
collection Repositório Institucional da UFSCAR
bitstream.url.fl_str_mv https://{{ getenv "DSPACE_HOST" "repositorio.ufscar.br" }}/bitstream/ufscar/1178/1/GARCIA_Andre_2013.pdf
https://{{ getenv "DSPACE_HOST" "repositorio.ufscar.br" }}/bitstream/ufscar/1178/2/GARCIA_Andre_2013.pdf.txt
https://{{ getenv "DSPACE_HOST" "repositorio.ufscar.br" }}/bitstream/ufscar/1178/3/GARCIA_Andre_2013.pdf.jpg
bitstream.checksum.fl_str_mv 9190fa1c1e1cd61a69da76af1922b664
d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e
fbabbaade978de954cbf610dd345d1a4
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1767351059421855744