Preparação e caracterização de biocompósitos de poli(hidroxibutirato) reforçados com fibra de celulose
| Ano de defesa: | 2025 |
|---|---|
| Autor(a) principal: | |
| Orientador(a): | |
| Banca de defesa: | |
| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
|
| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
|
| Departamento: |
Não Informado pela instituição
|
| País: |
Não Informado pela instituição
|
| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18158/tde-09022026-105125/ |
Resumo: | Com a crescente preocupação com o meio ambiente e os impactos do grande descarte de materiais, a busca por soluções mais sustentáveis impulsionam a demanda crescente por polímeros biodegradáveis. Nesse cenário, o poli(3- hidroxibutirato) (PHB) se destaca por ser proveniente de fontes renováveis e ser biodegradável, apresentando, contudo, baixa deformação na ruptura. Assim, esse trabalho tem como objetivo preparar e caracterizar biocompósitos de PHB reforçados com fibras de celulose com teores variando 5 a 30% em massa, e, para melhor adesão interfacial, com adição de 3% em massa de um compatibilizante. Os compósitos foram processados em extrusora e moldados por injeção para, em seguida, serem submetidos a análises de extração Soxhlet, análise de termogravimetria (TGA), espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), análise termodinâmico-mecânica (DMA), tração e degradação em solo natural por até 210 dias. Os resultados apontam para uma melhora na resistência mecânica na matriz do PHB, quando incorporados até 20% de celulose associados com 3% de compatibilizante. A formulação com 30% de celulose e 3% de compatibilizante adicionados a matriz de PHB, embora apresente menor desempenho mecânico, apresentou uma degradação mais acentuada ao longo do período de análise. Os resultados indicam que a incorporação de fibras de celulose e do extensor de cadeia, na matriz de PHB, desses dois materiais (celulose e compatibilizante) melhorou as propriedades mecânicas e aumentou a perda de massa no processo de biodegradação. |
| id |
USP_3d3dc5f8dd727e4a0e4626aaa7330e15 |
|---|---|
| oai_identifier_str |
oai:teses.usp.br:tde-09022026-105125 |
| network_acronym_str |
USP |
| network_name_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP |
| repository_id_str |
|
| spelling |
Preparação e caracterização de biocompósitos de poli(hidroxibutirato) reforçados com fibra de celulosePreparation and characterization of poly(hydroxybutyrate)-based biocomposites reinforced with cellulose fiberbiocompositesbiocompósitosbiodegradaçãobiodegradationcellulose fiberscelulosecompatibilizantecompatibilizerPHBpoly(3-hydroxybutyrate)Com a crescente preocupação com o meio ambiente e os impactos do grande descarte de materiais, a busca por soluções mais sustentáveis impulsionam a demanda crescente por polímeros biodegradáveis. Nesse cenário, o poli(3- hidroxibutirato) (PHB) se destaca por ser proveniente de fontes renováveis e ser biodegradável, apresentando, contudo, baixa deformação na ruptura. Assim, esse trabalho tem como objetivo preparar e caracterizar biocompósitos de PHB reforçados com fibras de celulose com teores variando 5 a 30% em massa, e, para melhor adesão interfacial, com adição de 3% em massa de um compatibilizante. Os compósitos foram processados em extrusora e moldados por injeção para, em seguida, serem submetidos a análises de extração Soxhlet, análise de termogravimetria (TGA), espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), análise termodinâmico-mecânica (DMA), tração e degradação em solo natural por até 210 dias. Os resultados apontam para uma melhora na resistência mecânica na matriz do PHB, quando incorporados até 20% de celulose associados com 3% de compatibilizante. A formulação com 30% de celulose e 3% de compatibilizante adicionados a matriz de PHB, embora apresente menor desempenho mecânico, apresentou uma degradação mais acentuada ao longo do período de análise. Os resultados indicam que a incorporação de fibras de celulose e do extensor de cadeia, na matriz de PHB, desses dois materiais (celulose e compatibilizante) melhorou as propriedades mecânicas e aumentou a perda de massa no processo de biodegradação.With the growing concern for the environment and the impacts of large-scale material disposal, the search for more sustainable solutions has driven an increasing demand for biodegradable polymers. In this context, poly(3-hydroxybutyrate) (PHB) stands out for being derived from renewable sources and being biodegradable, although it presents low elongation at break. Thus, this work aims to prepare and characterize PHB-based biocomposites reinforced with cellulose fibers at contents ranging from 5 to 30 wt%, and, for better interfacial adhesion, with the addition of 3 wt% of a compatibilizer. The composites were processed in an extruder and injection-molded, and subsequently subjected to Soxhlet extraction, thermogravimetric analysis (TGA), Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), dynamic mechanical analysis (DMA), tensile testing, and soil degradation under natural conditions for up to 210 days. The results indicate an improvement in the mechanical strength of the PHB matrix when up to 20% cellulose is incorporated in combination with 3% compatibilizer. The formulation with 30% cellulose and 3% compatibilizer added to the PHB matrix, although showing lower mechanical performance, exhibited more pronounced degradation over the analysis period. The results indicate that the incorporation of cellulose fibers and the chain extender into the PHB matrix these two materials (cellulose and compatibilizer) improved the mechanical properties and increased mass loss during the biodegradation process.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPChinelatto, Marcelo AparecidoPadoveze, Isadora2025-11-19info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18158/tde-09022026-105125/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2026-02-10T12:48:02Zoai:teses.usp.br:tde-09022026-105125Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212026-02-10T12:48:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
| dc.title.none.fl_str_mv |
Preparação e caracterização de biocompósitos de poli(hidroxibutirato) reforçados com fibra de celulose Preparation and characterization of poly(hydroxybutyrate)-based biocomposites reinforced with cellulose fiber |
| title |
Preparação e caracterização de biocompósitos de poli(hidroxibutirato) reforçados com fibra de celulose |
| spellingShingle |
Preparação e caracterização de biocompósitos de poli(hidroxibutirato) reforçados com fibra de celulose Padoveze, Isadora biocomposites biocompósitos biodegradação biodegradation cellulose fibers celulose compatibilizante compatibilizer PHB poly(3-hydroxybutyrate) |
| title_short |
Preparação e caracterização de biocompósitos de poli(hidroxibutirato) reforçados com fibra de celulose |
| title_full |
Preparação e caracterização de biocompósitos de poli(hidroxibutirato) reforçados com fibra de celulose |
| title_fullStr |
Preparação e caracterização de biocompósitos de poli(hidroxibutirato) reforçados com fibra de celulose |
| title_full_unstemmed |
Preparação e caracterização de biocompósitos de poli(hidroxibutirato) reforçados com fibra de celulose |
| title_sort |
Preparação e caracterização de biocompósitos de poli(hidroxibutirato) reforçados com fibra de celulose |
| author |
Padoveze, Isadora |
| author_facet |
Padoveze, Isadora |
| author_role |
author |
| dc.contributor.none.fl_str_mv |
Chinelatto, Marcelo Aparecido |
| dc.contributor.author.fl_str_mv |
Padoveze, Isadora |
| dc.subject.por.fl_str_mv |
biocomposites biocompósitos biodegradação biodegradation cellulose fibers celulose compatibilizante compatibilizer PHB poly(3-hydroxybutyrate) |
| topic |
biocomposites biocompósitos biodegradação biodegradation cellulose fibers celulose compatibilizante compatibilizer PHB poly(3-hydroxybutyrate) |
| description |
Com a crescente preocupação com o meio ambiente e os impactos do grande descarte de materiais, a busca por soluções mais sustentáveis impulsionam a demanda crescente por polímeros biodegradáveis. Nesse cenário, o poli(3- hidroxibutirato) (PHB) se destaca por ser proveniente de fontes renováveis e ser biodegradável, apresentando, contudo, baixa deformação na ruptura. Assim, esse trabalho tem como objetivo preparar e caracterizar biocompósitos de PHB reforçados com fibras de celulose com teores variando 5 a 30% em massa, e, para melhor adesão interfacial, com adição de 3% em massa de um compatibilizante. Os compósitos foram processados em extrusora e moldados por injeção para, em seguida, serem submetidos a análises de extração Soxhlet, análise de termogravimetria (TGA), espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), análise termodinâmico-mecânica (DMA), tração e degradação em solo natural por até 210 dias. Os resultados apontam para uma melhora na resistência mecânica na matriz do PHB, quando incorporados até 20% de celulose associados com 3% de compatibilizante. A formulação com 30% de celulose e 3% de compatibilizante adicionados a matriz de PHB, embora apresente menor desempenho mecânico, apresentou uma degradação mais acentuada ao longo do período de análise. Os resultados indicam que a incorporação de fibras de celulose e do extensor de cadeia, na matriz de PHB, desses dois materiais (celulose e compatibilizante) melhorou as propriedades mecânicas e aumentou a perda de massa no processo de biodegradação. |
| publishDate |
2025 |
| dc.date.none.fl_str_mv |
2025-11-19 |
| dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
| dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| format |
masterThesis |
| status_str |
publishedVersion |
| dc.identifier.uri.fl_str_mv |
https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18158/tde-09022026-105125/ |
| url |
https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18158/tde-09022026-105125/ |
| dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
| language |
por |
| dc.relation.none.fl_str_mv |
|
| dc.rights.driver.fl_str_mv |
Liberar o conteúdo para acesso público. info:eu-repo/semantics/openAccess |
| rights_invalid_str_mv |
Liberar o conteúdo para acesso público. |
| eu_rights_str_mv |
openAccess |
| dc.format.none.fl_str_mv |
application/pdf |
| dc.coverage.none.fl_str_mv |
|
| dc.publisher.none.fl_str_mv |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP |
| publisher.none.fl_str_mv |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP |
| dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP instname:Universidade de São Paulo (USP) instacron:USP |
| instname_str |
Universidade de São Paulo (USP) |
| instacron_str |
USP |
| institution |
USP |
| reponame_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP |
| collection |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP |
| repository.name.fl_str_mv |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP) |
| repository.mail.fl_str_mv |
virginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.br |
| _version_ |
1865492414484971520 |