Compósitos de PVA/caulinita e PVA/caulinita funcionalizada

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2008
Autor(a) principal: Marangon, Antonio Augusto dos Santos
Orientador(a): Wypych, Fernando, 1959-
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:
Caulinita
Compostos poliméricos
Engenharia de Materiais e Metalurgia
Link de acesso: https://hdl.handle.net/1884/17290
Resumo: Orientador: Fernando Wypych
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spelling Gardolinski, José Eduardo Ferreira da CostaUniversidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência dos Materiais - PIPEWypych, Fernando, 1959-Marangon, Antonio Augusto dos Santos2024-12-12T13:59:59Z2024-12-12T13:59:59Z2008https://hdl.handle.net/1884/17290Orientador: Fernando WypychCoorientador: José Eduardo F.C.GardolinskiDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia - PIPE. Defesa: Curitiba, 19/05/2008Inclui bibliografiaÁrea de concentração: Engenharia e Ciências de MateriaisResumo: A classe de materiais nanocompósitos envolvendo matrizes poliméricas e cargas de argilominerais, foi primeiramente descrita por pesquisadores da Toyota, no final da década de 80. A partir dessa data, centenas de publicações têm sido reportadas, sendo que na maioria dos casos, argilominerais da classe das esmectitas são utilizados. A caulinita (Al2Si2O5(OH)4) é um aluminosilicato lamelar natural do tipo 1:1, que apresenta dois tipos de superfícies, sendo que um lado da lamela é constituído por uma estrutura do tipo Gibbsita (Al(OH)3) e outro por estruturas do tipo sílica (SiO2). A aplicação da caulinita em compósitos poliméricos é rara, porém a mesma é expansível e possui a superfície funcionalizável, o que certamente irá contribuir para a sua dispersabilidade e interação com o polímero, com vantagens sobre os argilominerais da classe das esmectitas, os quais são mais frequentemente utilizados. O presente trabalho demonstra que após processo de intercalação da caulinita com dimetilsulfóxido (DMSO), moléculas de álcoois podem ser reagidas com as hidroxilas superficiais produzindo os compostos funcionalizados. Esses materiais podem ser delaminados e dispersos em uma matriz polimérica solúvel em água, produzindo materiais compósitos poliméricos, até então inéditos na literatura. Após funcionalização da superfície da caulinita com etilenoglicol, glicerol e 1,2-propanodiol, os materiais foram caracterizados por difração de raios-X (XRPD), espectroscopia na região do infra-vermelho com transformada de Fourier (FTIR) e análise térmica (termogravimetria – TG e análise térmica diferencial calculada – DTA). Após dispersão dos materiais funcionalizados em uma solução de poli(álcool vinílico) (PVA), com posterior evaporação do solvente, materiais compósitos foram obtidos e os filmes foram caracterizados por nanoindentação instrumentada e análise dinâmico mecânica. Os resultados demonstraram uma variação das propriedades mecânicas dos filmes compósitos em relação aos filmes obtidos com o PVA puro, o que demonstra a potencialidade de se utilizar a caulinita funcionalizada como agente de reforço em materiais compósitos poliméricos.Abstract: The nanocomposite materials class which involves polymeric matrixes and clay minerals as fillers, was first described by Toyota researchers in the late 80’s. Since then, hundreds of articles have been published and most of them are about clay minerals of the esmectite class. The kaolinite (Al2Si2O5(OH)4) is a layered aluminosilicate of the 1:1 group, which presents two types of surfaces. One of them is the Gibbsite-like (Al(OH)3) and the other is the silica-like (SiO2). The application of kaolinite in compound polymers is rare, but kaolinite can be expanded and functionalized, which will certainly contribute to its dispersability and interaction with the polymer. The present work demonstrates that after the intercalation of kaolinite with dimetylsulfoxide (DMSO), alcohol molecules can be reacted with surface hydroxyl groups, producing the functionalized compounds. After the functionalization of the kaolinite aluminol surface with ethylene glycol, glycerol and 1,2-propanodiol the materials were characterized by X-ray powder diffraction (XRPD), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and thermal analysis (thermogravimetry - TG and calculated differential thermal analysis - DTA). After the dispersion of the functionalized materials into a poli(vinyl alcohol) (PVA) with further evaporation of the solvent, composite materials were obtained and the films were characterized by instrumental nanoindentation and dynamo-mechanical analysis. The results demonstrated a variation of the mechanical properties of the composite films in relation to the pure PVA films, which demonstrates the potential use of functionalized kaolinite as a reinforcement filler in polymeric composites.xiii, 78f. : il., grafs ; 30 cm.application/pdfDisponível em formato digitalCaulinitaCompostos poliméricosEngenharia de Materiais e MetalurgiaCompósitos de PVA/caulinita e PVA/caulinita funcionalizadainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALdissertação mest antonio augusto dos santos marangon.pdfapplication/pdf1413670https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/17290/1/disserta%c3%a7%c3%a3o%20mest%20antonio%20augusto%20dos%20santos%20marangon.pdf4d47c54a6ec7a67ef885b882f94c6ef9MD51open accessTEXTdissertação mest antonio augusto dos santos marangon.pdf.txtExtracted Texttext/plain176907https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/17290/2/disserta%c3%a7%c3%a3o%20mest%20antonio%20augusto%20dos%20santos%20marangon.pdf.txt6233c9e20cf4189f5b08eacc1f684852MD52open accessTHUMBNAILdissertação mest antonio augusto dos santos marangon.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1270https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/17290/3/disserta%c3%a7%c3%a3o%20mest%20antonio%20augusto%20dos%20santos%20marangon.pdf.jpgc967ec7c1a978f16174d04c38dd3ac8cMD53open access1884/172902024-12-12 10:59:59.255open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/17290Repositório InstitucionalPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestinformacaodigital@ufpr.bropendoar:3082024-12-12T13:59:59Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
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