Avaliação das propriedades do compósito de polipropileno carregado com farinha do bagaço de mandioca

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Bon, Alexsandro Bussinger
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade do Estado do Rio de Janeiro; Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto Politécnico; BR; UERJ; Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais (IPRJ)
• Palavras-chave em Português: Polypropylene; Cassava bagasse flour; Composites; Mechanical properties; Thermal properties; Polipropileno; Compositos poliméricos; Materiais compostos; Farinha de mandioca; Polimeros - Misturas - Propriedades mecânicas; Polimeros - Misturas - Propriedades térmicas; CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::MATERIAIS NAO METALICOS::POLIMEROS, APLICACOES
• Link de acesso: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/7975

A busca incessante por novos materiais com custo efetivo pequeno e que ao mesmo tempo não cause dano ao meio ambiente, tornam a utilização de matérias-primas a partir de fontes renováveis como um dos setores mais emergentes das últimas décadas. Neste sentido, as diversas fontes de fibras lignocelulósicas são estudadas por diversos ramos da ciência. No presente trabalho, compósitos de polipropileno (PP) e farinha do bagaço de mandioca (FBM) foram obtidos com o objetivo de avaliar a influência da FBM nas propriedades do PP. Os compósitos foram preparados utilizando primeiramente a extrusora monorosca e, em seguida, a extrusora dupla rosca. O teor adotado da FBM presente nas misturas foi de 0, 5, 10, 15, 20, 25 e 30% (m/m). Foi utilizado um agente compatibilizante (PP-g-MA) com alíquota fixa de 2% (m/m) nas misturas de 5, 15 e 30% (m/m) de FBM para avaliar as propriedades do compósito devido à melhora da adesão interfacial promovida pelo agente compatibilizante. Com o intuito de obter a caracterização do material, foram realizados os ensaios de resistência à tração, resistência à flexão, resistência ao impacto, calorimetria exploratória diferencial (DSC), análise termogravimétrica (TGA), difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (SEM) e análise granulométrica. Os resultados obtidos dos compósitos quando submetidos aos ensaios de resistência à tração, mostraram que com a incorporação de teores elevados de FBM ao PP causa um aumento no módulo elástico do polímero termoplástico. A incorporação de FBM em qualquer teor ao polímero causa uma redução da resistência à tração e os teores de 20 e 30% de FBM causaram uma redução da tensão de escoamento. A caracterização dos compósitos por análise termogravimétrica mostrou uma queda acentuada da estabilidade térmica do polipropileno para pequenos teores de FBM (até 15%). Com a incorporação de teores mais elevados de FBM, acima de 15%, ocorreu um aumento na estabilidade térmica. De modo geral, as micrografias obtidas dos compósitos de PP/FBM apresentaram grânulos de amido dispersos na matriz de polipropileno, e na maioria dos casos, a distribuição observada não era homogênea. Os compósitos de PP/FBM/PP-g-MA, de modo geral, apresentaram propriedades mecânicas superiores ao obtido para os compósitos sem o agente compatibilizante, com exceção da resistência ao impacto em que os resultados obtidos foram inferiores do que todos os demais compósitos analisados. O módulo de flexão para o compósito de PP/30%FBM/2%PP-g-MA apresentou um aumento substancial de 83% em relação ao polipropileno puro. O comportamento do difratograma do bagaço de mandioca obtido neste estudo é incomum para o descrito na literatura. Este comportamento analisado foi relacionado às severas condições de secagem industrial. O índice de cristalinidade mensurado para o bagaço de mandioca foi de aproximadamente 16%, estando de acordo com o intervalo de cristalinidade previsto na literatura para este tipo de material.