Caracterização dos materiais lignocelulósicos da castanha do Brasil (Bertholletia excelsa), preparação e caracterização de seus compósitos com polipropileno
Ano de defesa: | 2017 |
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Resumo: | This research aimed to characterize the lignocellulosic materials of the Brazil nut (Bertholletia excelsa) extraction process and to develop biocomposites incorporating these materials with homopolymer and copolymer polypropylene matrices. The study and characterization of lignocellulosic materials involved the research of the socioeconomic context and the morphological, physical, chemical, thermal and mechanical behavior characteristics. The development and characterization of biocomposites involves the beneficiation and compatibilization of the lignocellulosic fillers with polypropylene-graft-maleic anhydride, the extrusion of the biocomposites in different formulations, the injection molding of test specimens and the characterization of the resulting biocomposites in relation to general physical properties, moisture absorption, thermal behavior, mechanical behavior under tensile and flexural stress, and impact resistance behavior. The results showed that the lignocellulosic materials are composed of the pericarp of the fruit and of the seed shells, respectively with three and five distinct layers, each one with its characteristics. The biocomposites presented higher hardness, higher elastic modulus, higher tensile and flexural strength, higher moisture absorption, lower impact strength and lower rupture elongation when compared to the pure polypropylenes of the matrices. The utilization of the polypropylene copolymer matrix provided better performance in relation to the impact absorption behavior. The performance of the filler from mesocarp of the pericarp biocomposities was superior to those filled with seed shells. Compared to other biocomposites, common woods and plastics, in general, the developed biocomposites showed good performance. |
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Petrechen, Gustavo PintoAmbrósio, José Donatohttp://lattes.cnpq.br/9470914895315270http://lattes.cnpq.br/88595278075054522018-05-07T13:36:31Z2018-05-07T13:36:31Z2017-05-31PETRECHEN, Gustavo Pinto. Caracterização dos materiais lignocelulósicos da castanha do Brasil (Bertholletia excelsa), preparação e caracterização de seus compósitos com polipropileno. 2017. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2017. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/9879.https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/9879This research aimed to characterize the lignocellulosic materials of the Brazil nut (Bertholletia excelsa) extraction process and to develop biocomposites incorporating these materials with homopolymer and copolymer polypropylene matrices. The study and characterization of lignocellulosic materials involved the research of the socioeconomic context and the morphological, physical, chemical, thermal and mechanical behavior characteristics. The development and characterization of biocomposites involves the beneficiation and compatibilization of the lignocellulosic fillers with polypropylene-graft-maleic anhydride, the extrusion of the biocomposites in different formulations, the injection molding of test specimens and the characterization of the resulting biocomposites in relation to general physical properties, moisture absorption, thermal behavior, mechanical behavior under tensile and flexural stress, and impact resistance behavior. The results showed that the lignocellulosic materials are composed of the pericarp of the fruit and of the seed shells, respectively with three and five distinct layers, each one with its characteristics. The biocomposites presented higher hardness, higher elastic modulus, higher tensile and flexural strength, higher moisture absorption, lower impact strength and lower rupture elongation when compared to the pure polypropylenes of the matrices. The utilization of the polypropylene copolymer matrix provided better performance in relation to the impact absorption behavior. The performance of the filler from mesocarp of the pericarp biocomposities was superior to those filled with seed shells. Compared to other biocomposites, common woods and plastics, in general, the developed biocomposites showed good performance.Este trabalho teve como objetivo caracterizar os materiais lignocelulósicos provenientes do processo extração das amêndoas da castanha do Brasil (Bertholletia excelsa) e desenvolver biocompósitos incorporando estes materiais em matrizes de polipropileno homopolímero e copolímero. O estudo e a caracterização dos materiais lignocelulósicos envolveu o levantamento do contexto socioeconômico e das características morfológicas, físicas, químicas, de comportamento térmico e de comportamento mecânico. As etapas de desenvolvimento e caracterização dos biocompósitos envolveram o beneficiamento e compatibilização das cargas lignocelulósicas com polipropileno graftizado com anidrido maleico, a extrusão dos biocompósitos em diferentes formulações, a injeção de corpos de prova e a caracterização dos biocompósitos resultantes em relação às propriedades físicas gerais, de absorção de umidade, de comportamento térmico, de comportamento mecânico sob tração e flexão, e de resistência ao impacto. Os resultados mostraram que os materiais lignocelulósicos são constituídos do pericarpo do fruto e das cascas das sementes, respectivamente com três e cinco camadas distintas, cada qual com suas características. Os biocompósitos apresentaram maior dureza, maior módulo elástico, maior resistência sob tração e flexão, maior absorção de umidade, menor resistência ao impacto e menor deformação na ruptura quando comparados com os polipropilenos puros das matrizes. A utilização da matriz de polipropileno copolímero proporcionou melhor desempenho em relação à absorção de impacto. O desempenho dos biocompósitos com cargas provenientes dos mesocarpos dos pericarpos foi superior aos daqueles com cargas provenientes das cascas das sementes. Em comparação com outros biocompósitos, madeiras e plásticos comuns, de modo geral, os biocompósitos desenvolvidos apresentaram bom desempenho.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)CNPq: 1427570porUniversidade Federal de São CarlosCâmpus São CarlosPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais - PPGCEMUFSCarBiocompósitosCastanha do Brasil (Bertholletia excelsa)PolipropilenoAmazôniaBiocompositesBrazil nut (Bertholletia excelsa)PolipropyleneAmazonENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::MATERIAIS NAO METALICOSCaracterização dos materiais lignocelulósicos da castanha do Brasil (Bertholletia excelsa), preparação e caracterização de seus compósitos com polipropilenoCharacterization of Brazil nut (Bertholletia excelsa) lignocellulosic materials, preparation and characterization of its composites with polypropyleneinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisOnlineinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARORIGINALGustavo Pinto Petrechen - Dissertação.pdfGustavo Pinto Petrechen - Dissertação.pdfDissertação de Gustavo Pinto Petrechenapplication/pdf19679984https://{{ getenv "DSPACE_HOST" "repositorio.ufscar.br" }}/bitstream/ufscar/9879/1/Gustavo%20Pinto%20Petrechen%20-%20Disserta%c3%a7%c3%a3o.pdff15a626669f8ad1d392dcc2ab707833cMD51BCO carta comprovante autoarquivamento.pdfBCO carta comprovante autoarquivamento.pdfCarta comprovante de autoarquivamento BCOapplication/pdf537744https://{{ getenv "DSPACE_HOST" "repositorio.ufscar.br" }}/bitstream/ufscar/9879/2/BCO%20carta%20comprovante%20autoarquivamento.pdf3770880205e27219c25ec6cdb5e82328MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; 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