Reciclagem do vidro de monitores de LCD e sua aplicação em matrizes poliméricas.
| Ano de defesa: | 2018 |
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| Tipo de documento: | Tese |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertacoes da USP
Universidade de São Paulo Escola Politécnica |
| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
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| País: |
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-07052026-070227/ |
Resumo: | Os equipamentos eletroeletrônicos, tais como os monitores de LCD (Liquid Crystal Display), têm como destino, em geral, o descarte em aterros e lixões. Neste trabalho, o componente vidro, das telas de LCD foi recuperado e utilizado como fase dispersa em matrizes poliméricas para a confecção de compósitos. Visando a recuperação de uma parcela maior de componentes dos monitores, o componente carcaça, constituído pelo terpolímero ABS, foi utilizada como matriz na confecção dos compósitos. Além disso, o polímero poliamida-6 (PA-6), um dos mais importantes plásticos de engenharia comercializados, também foi utilizado como matriz, mas em seu estado virgem, ou seja, não proveniente de resíduo. Compósitos contendo 10% em massa de vidro particulado de monitores LCD, em várias granulometrias, foram obtidos em laboratório por processamento em extrusora dupla-rosca. Os corpos de prova foram obtidos por injeção e suas propriedades foram avaliadas por análise termogravimétrica (TG), calorimetria exploratória diferencial (DSC), ensaios de resistência à tração e de resistência ao impacto Izod com entalhe e observados por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os resultados indicaram que a adição da carga de vidro particulado à matriz de componente carcaça não causou alterações significativas no módulo de elasticidade e na resistência à tração. Entretanto, provocou uma redução de 64% na resistência ao impacto do compósito em relação à matriz pura. Esses números indicam que, apesar da redução na resistência ao impacto, o terpolímero ABS, constituinte da carcaça, ainda tem potencial para ser utilizado como matriz para a confecção de compósitos com o vidro particulado recuperado da tela de LCD, respeitadas as limitações do material final obtido. Para o compósito com PA-6, os resultados indicaram que houve um aumento de 44% no módulo de elasticidade em relação à PA-6 pura e uma redução de 11% na resistência ao impacto, sem reduções significativas na resistência à tração. A utilização de uma granulometria de vidro mais fina, também foi avaliada, usando-a na confecção de compósito com matriz de PA-6, com resultados surpreendentes: a adição do vidro proporcionou um aumento de cerca de 250% na propriedade de resistência ao impacto do compósito em relação à PA-6 pura, sem perdas significativas no módulo de elasticidade. |
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Compósitos contendo 10% em massa de vidro particulado de monitores LCD, em várias granulometrias, foram obtidos em laboratório por processamento em extrusora dupla-rosca. Os corpos de prova foram obtidos por injeção e suas propriedades foram avaliadas por análise termogravimétrica (TG), calorimetria exploratória diferencial (DSC), ensaios de resistência à tração e de resistência ao impacto Izod com entalhe e observados por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os resultados indicaram que a adição da carga de vidro particulado à matriz de componente carcaça não causou alterações significativas no módulo de elasticidade e na resistência à tração. Entretanto, provocou uma redução de 64% na resistência ao impacto do compósito em relação à matriz pura. Esses números indicam que, apesar da redução na resistência ao impacto, o terpolímero ABS, constituinte da carcaça, ainda tem potencial para ser utilizado como matriz para a confecção de compósitos com o vidro particulado recuperado da tela de LCD, respeitadas as limitações do material final obtido. Para o compósito com PA-6, os resultados indicaram que houve um aumento de 44% no módulo de elasticidade em relação à PA-6 pura e uma redução de 11% na resistência ao impacto, sem reduções significativas na resistência à tração. A utilização de uma granulometria de vidro mais fina, também foi avaliada, usando-a na confecção de compósito com matriz de PA-6, com resultados surpreendentes: a adição do vidro proporcionou um aumento de cerca de 250% na propriedade de resistência ao impacto do compósito em relação à PA-6 pura, sem perdas significativas no módulo de elasticidade.Electronic devices, such as Liquid Crystal Display (LCD) monitors, are generally discarded in landfills and dumps. The glass fraction from LCD screens can be recovered and used as the dispersed phase in polymeric matrices, in the fabrication of composites. The monitors housing, made up of the terpolymer ABS, was used as the matrix for the production of composites, aiming to recover a larger fraction of the components of the monitors. Polyamide-6 (PA-6), one of the most important engineering plastics marketed, due to its excellent mechanical and thermal properties, was used as a virgin matrix for the preparation of the composites with glass from LCD screens. Samples containing 10 wt% of particulate glass were prepared in a laboratory twin-screw extruder followed by injection molding, and had their properties measured: tensile strength, Izod-notched impact resistance test, thermal properties by TG and DSC, and were observed in a scanning electron microscope. The results indicated that the addition of the particulate glass filler to the housing matrix did not cause significant changes in the modulus of elasticity and the tensile strength of the composite. However, it caused a 64% reduction in the impact strength of the composite relative to the pure matrix. For the PA-6 composite, the results indicated that there was a 44% increase in the modulus of elasticity, relative to pure PA-6, and an 11% reduction in the impact strength, without significant reductions in tensile strength. The use of a finer granulometry, used only in the manufacture of a PA-6 matrix composite, resulted in a dramatic increase, 250%, in the impact strength of the composite over neat PA-6, without significant losses in the modulus of elasticity. Although the PA-6 matrix composite showed better performance in relation to the mechanical properties, the monitors\' housing also has the potential to be used as a matrix for composites with the particulate glass recovered from the LCD screen, respecting the limitations of the final material obtained.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertacoes da USPUniversidade de São PauloEscola PolitécnicaValera, Ticiane SanchesMassaro, Natalia2018-07-272026-05-07info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-07052026-070227/doi:10.11606/T.3.2018.tde-07052026-070227Liberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USP2026-05-07T11:11:02Zoai:teses.usp.br:tde-07052026-070227Biblioteca 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:27212026-05-07T11:11:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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Os equipamentos eletroeletrônicos, tais como os monitores de LCD (Liquid Crystal Display), têm como destino, em geral, o descarte em aterros e lixões. Neste trabalho, o componente vidro, das telas de LCD foi recuperado e utilizado como fase dispersa em matrizes poliméricas para a confecção de compósitos. Visando a recuperação de uma parcela maior de componentes dos monitores, o componente carcaça, constituído pelo terpolímero ABS, foi utilizada como matriz na confecção dos compósitos. Além disso, o polímero poliamida-6 (PA-6), um dos mais importantes plásticos de engenharia comercializados, também foi utilizado como matriz, mas em seu estado virgem, ou seja, não proveniente de resíduo. Compósitos contendo 10% em massa de vidro particulado de monitores LCD, em várias granulometrias, foram obtidos em laboratório por processamento em extrusora dupla-rosca. Os corpos de prova foram obtidos por injeção e suas propriedades foram avaliadas por análise termogravimétrica (TG), calorimetria exploratória diferencial (DSC), ensaios de resistência à tração e de resistência ao impacto Izod com entalhe e observados por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os resultados indicaram que a adição da carga de vidro particulado à matriz de componente carcaça não causou alterações significativas no módulo de elasticidade e na resistência à tração. Entretanto, provocou uma redução de 64% na resistência ao impacto do compósito em relação à matriz pura. Esses números indicam que, apesar da redução na resistência ao impacto, o terpolímero ABS, constituinte da carcaça, ainda tem potencial para ser utilizado como matriz para a confecção de compósitos com o vidro particulado recuperado da tela de LCD, respeitadas as limitações do material final obtido. Para o compósito com PA-6, os resultados indicaram que houve um aumento de 44% no módulo de elasticidade em relação à PA-6 pura e uma redução de 11% na resistência ao impacto, sem reduções significativas na resistência à tração. A utilização de uma granulometria de vidro mais fina, também foi avaliada, usando-a na confecção de compósito com matriz de PA-6, com resultados surpreendentes: a adição do vidro proporcionou um aumento de cerca de 250% na propriedade de resistência ao impacto do compósito em relação à PA-6 pura, sem perdas significativas no módulo de elasticidade. |
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