Cinética de cura do sistema Epóxi (DGEBA) - Anidrido (MTHPA) / Casca de ovo e sua membrana: uso sustentável de um catalisador biológico. - SOUZA, José William de Lima. (2019)
O trabalho objetivou avaliar por análises térmicas, químicas e modelos cinéticos, a influência dos catalisadores naturais na cura da resina epóxi, quantificando-se as alterações das propriedades finais por meio de ensaios mecânicos e morfológicos. Para tanto, composições de epóxi à base de DGEBA/MTHPA/DEH 35 foram produzidas por agitação magnética. Em seguida, buscando-se observar a eficácia na substituição do catalisador DEH 35 na reação de cura, a casca de ovo de galinha (ES) e sua membrana (M) foram adicionados à formulação de epóxi. A estabilidade térmica dos compostos, parâmetros físicos e químicos relacionados a cura, propriedades mecânicas e morfologia de superfície na fratura foram investigadas por Termogravimetria (TGA), Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), Propriedades Mecânicas (tração) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), respectivamente. Em geral, a adição de ES e M diminuiu sutilmente a estabilidade térmica sendo o parâmetro de grau de decomposição em 5% (T0.05) menor que o epóxi sintético. A taxa de cura e o grau de conversão foram mais significativos para menores taxas de aquecimento, enquanto os melhores resultados foram coletados após a adição da membrana (M). Dentre os modelos cinéticos analisados os que apresentaram um melhor fit foram o de Friedman Model -Based e o de Málek, pois, conseguiram delinear melhor a reação de cura devido a energia de ativação nesse processo não ser constante, e com isso conseguirem predizer esse fato. Pela análise química foi possível avaliar o grau de reticulação onde a composição com membrana (M10) se apresentou igualmente reticulada em comparação com a sintética (S5). As propriedades mecânicas foram melhoradas com ES, assim como com M, sendo o Módulo de Young 18%, a Resistência à Tração 50% e a Deformação 35% maior quando comparados com compostos sintéticos. Nas micrografias de MEV, os compostos sintéticos apresentaram superfície de fratura lisa, enquanto em compostos com ES e M rugosa com multiplanos, sugerindo fratura com maior absorção de energia. Em conclusão, biocomposições de epóxi /Mx de melhor desempenho foram produzidas e ferramentas efetivas são oferecidas para controlar e obter propriedades ainda melhores, com caráter ecológico.