Avaliação da utilização de aditivos de fontes renováveis em compósitos de poli(ácido lático) e casca de noz-pecã

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2021
Autor(a) principal: Andrade, Matheus de Prá
Orientador(a): Poletto, Matheus
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Palavras-chave em Inglês:
Link de acesso: https://repositorio.ucs.br/11338/8406
Resumo: O desenvolvimento de compósitos poliméricos com fibras naturais geralmente apresenta dificuldades no seu processamento, além de efeitos indesejáveis nas propriedades do compósito, devido a incompatibilidade entre fibra e matriz. Em função destes problemas, alguns aditivos podem ser utilizados para melhorar o processamento do compósito, tais como plastificantes e agentes de acoplamento. Este trabalho tem como objetivo avaliar o efeito da adição de ácidos monocarboxílicos e ácidos dicarboxílicos, como ácido hexanoico (C6), ácido hexanodioico (CC6), ácido octanoico (C8) e ácido octanodioico (CC8) nas propriedades químicas, morfológicas, mecânicas, dinâmico-mecânicas, térmicas e reológicas de compósitos de poli (ácido lático) com casca de noz-pecã. Os compósitos foram obtidos em uma extrusora duplarrosca e posteriormente amostras foram obtidas via moldagem por injeção. De maneira geral, todos os aditivos utilizados ocasionaram aumento na resistência a flexão dos compósitos, quando comparados a amostra sem aditivo, entretanto os compósitos com C8 como aditivo apresentaram as melhores propriedades, tanto em flexão quanto em tração, chegando a elevar a resistência a flexão em 72%, em relação ao compósito sem aditivos. A análise dinâmico mecânica (DMA) revelou que os compósitos aditivados são mais heterogêneos que o compósito não aditivado, conforme observado pela maior largura na metade da altura do pico de tan ?. Os compósitos aditivados apresentaram redução na temperatura de transição vítrea (Tg), o que demonstra que os óleos também podem ter agido como plastificantes. Por outro lado, a utilização de C8 no compósito acarretou no aumento da temperatura inicial de degradação, indicando melhor interação entre fibra e matriz, o que pode indicar que o óleo atuou como agente de acoplamento. Os compósitos com aditivos, apresentaram redução na viscosidade complexa, mesmo em baixas frequências, mostrando que esses compostos podem auxiliar no seu processamento. Os compostos utilizados neste trabalho demonstraram potencial como aditivos para compósitos poliméricos com fibras lignocelulósicas, apresentando efeito como plastificantes e como agentes de acoplamento. [resumo fornecido pelo autor]
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Os compósitos foram obtidos em uma extrusora duplarrosca e posteriormente amostras foram obtidas via moldagem por injeção. De maneira geral, todos os aditivos utilizados ocasionaram aumento na resistência a flexão dos compósitos, quando comparados a amostra sem aditivo, entretanto os compósitos com C8 como aditivo apresentaram as melhores propriedades, tanto em flexão quanto em tração, chegando a elevar a resistência a flexão em 72%, em relação ao compósito sem aditivos. A análise dinâmico mecânica (DMA) revelou que os compósitos aditivados são mais heterogêneos que o compósito não aditivado, conforme observado pela maior largura na metade da altura do pico de tan ?. Os compósitos aditivados apresentaram redução na temperatura de transição vítrea (Tg), o que demonstra que os óleos também podem ter agido como plastificantes. Por outro lado, a utilização de C8 no compósito acarretou no aumento da temperatura inicial de degradação, indicando melhor interação entre fibra e matriz, o que pode indicar que o óleo atuou como agente de acoplamento. Os compósitos com aditivos, apresentaram redução na viscosidade complexa, mesmo em baixas frequências, mostrando que esses compostos podem auxiliar no seu processamento. Os compostos utilizados neste trabalho demonstraram potencial como aditivos para compósitos poliméricos com fibras lignocelulósicas, apresentando efeito como plastificantes e como agentes de acoplamento. [resumo fornecido pelo autor]Polymer based composites with natural fibers as reinforcement generally presents problems in processing and due to the low interaction between polymers and natural fibers, often composite can suffer a downgrade in its properties. To solve that problem, some additives can be used to improve composite processability, such as plasticizers and coupling agents. This work has the objective to evaluate monocarboxylic and dicarboxylic acid, namely hexanoic acid (C6), hexanedioic acid (CC6), octanoic acid (C8) and octanedioic acid (CC8), on the chemical, mechanical, thermal, morphologic and rheologic properties of poli (lactic acid) (PLA) with pecan nutshell composites. Composites were processed in a twin-screw extruder and samples were obtained through injection molding. All additives were capable of improving composites flexural properties, compared to composite with no additive, however C8 composite where the one with the most notable improvement in flexure also in tensile modes, reaching a 72% higher flexural strength. The dynamic mechanical analysis (DMA) revealed the composites with additive were the most heterogenous ones, due to its larger full width half maximum of tan ? peak. Composites with additive presented reduction in its glass transition temperature (Tg), demonstrating that the oils may have played a role as plasticizers. However, some oils such as C8, demonstrated an increase on degradation initial temperature, indicating that there was an improvement in matrix-fiber interactions, demonstrating that the oils had a coupling agent behavior as well. Composites with additive presented lower complex viscosity, even in low frequencies, so those compounds may facilitate composite processing. The natural oils used in this work demonstrated potential as additives for polymer composites with lignocellulosic fibers, acting as coupling agent or plasticizer. [resumo fornecido pelo autor]CAPESCompósitos poliméricosNogueira-pecãAditivosPolímerosPolymeric compositesPecanAdditivesPolymersAvaliação da utilização de aditivos de fontes renováveis em compósitos de poli(ácido lático) e casca de noz-pecãinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da UCSinstname:Universidade de Caxias do Sul (UCS)instacron:UCSinfo:eu-repo/semantics/openAccessUniversidade de Caxias do Sulhttp://lattes.cnpq.br/6566436845088843de Prá Andrade, MatheusMestrado Acadêmico em Engenharia de Processos e TecnologiasPoletto, MatheusCampus Universitário de Caxias do Sul2021-06-22ORIGINALDissertação Matheus De Pra Andrade.pdfDissertação Matheus De Pra Andrade.pdfapplication/pdf3687843https://repositorio.ucs.br/xmlui/bitstream/11338/8406/1/Disserta%c3%a7%c3%a3o%20Matheus%20De%20Pra%20Andrade.pdf8e73fba434aeb85033b24806b59bc216MD51TEXTDissertação Matheus De Pra Andrade.pdf.txtDissertação Matheus De Pra Andrade.pdf.txtExtracted texttext/plain151681https://repositorio.ucs.br/xmlui/bitstream/11338/8406/2/Disserta%c3%a7%c3%a3o%20Matheus%20De%20Pra%20Andrade.pdf.txt962967323e8ca671bdcc7762a9a8fdd7MD52THUMBNAILDissertação Matheus De Pra Andrade.pdf.jpgDissertação Matheus De Pra Andrade.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1293https://repositorio.ucs.br/xmlui/bitstream/11338/8406/3/Disserta%c3%a7%c3%a3o%20Matheus%20De%20Pra%20Andrade.pdf.jpg464973917b1ec5163cb4afecef858137MD5311338/84062023-08-22 19:43:29.41oai:repositorio.ucs.br:11338/8406Repositório de Publicaçõeshttp://repositorio.ucs.br/oai/requestopendoar:2023-08-22T19:43:29Repositório Institucional da UCS - Universidade de Caxias do Sul (UCS)false
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