Utilização de casca de arroz como carga de reforço na preparação de compósitos com o polímero ABS E avaliação de suas propriedades

Abstract

Nas últimas décadas, o Brasil teve um grande crescimento industrial em diversos setores, o que está diretamente associado a um aumento na geração de resíduos. No do setor agrícola, mais especificamente, há uma grande quantidade de resíduos de cascas de arroz, equivalente a aproximadamente 23% do total em massa do processo de beneficiamento do grão. Como uma alternativa ao descarte — sendo a queima o mais utilizado e que está relacionado a diversos problemas ambientais —, tem-se a agregação de valor produtivo a esse resíduo. Destaca-se, neste trabalho, a utilização da casca de arroz como carga de reforço em compósitos com o polímero ABS, o qual possui uma vasta aplicação industrial já bastante conhecida. Para isso, as cascas foram lavadas e secas, sendo uma parte delas moída a fim de se obter um pó fino. Os compósitos foram preparados em dois grupos distintos, um com as cascas inteiras e o outro com o pó obtido das cascas, utilizando uma câmara de mistura. Os dois grupos foram formulados com quantidades de 5, 10 e 20%, em massa, de carga de reforço. Os materiais obtidos foram caracterizados pelas análises térmicas de TGA e DSC, bem como análise de MEV para averiguar a presença da casca no compósito e sua dispersão. Os ensaios mecânicos aos quais as amostras, após confecção dos corpos de prova, foram submetidas foram de tração à ruptura e dureza Shore D. A partir dos resultados obtidos, foi observado que a adição da casca de arroz não modificou consideravelmente a temperatura de transição vítrea, a temperatura média de degradação nem os percentuais de ruptura. Foi possível afirmar que, com a adição da casca, foi observado um aumento da dureza.

Over the last decades, Brazil has experienced a big industrial growth in several sectors, which is directly associated with an increase in the generation of waste. Among the agricultural sector, for example, there is a large quantity of rice husk residues, equivalent to approximately 23% of the total mass of the grain. This residue is commonly used for generation of energy by combustion, which may lead to several environmental problems. Alternatively, rice husks could be used as fiber reinforcement for composites, adding commercial value to this residue. In this work, the rice husk was used as fiber reinforcement in composites with the polymer ABS, which possess a wide industrial application. In order to do that, I washed and dried the rice husks and milled part of it to obtain a fine powder. The composites were prepared in two different groups, one containing the whole rice husks and another containing the obtained rice husk powder, using a Haake mixer. Both groups were formulated with amounts of 5, 10 and 20% (m/m) of fibers. The obtained materials were characterized by thermal analyses TGA and DSC, as well as analysis of MEV to investigate the dispersion. The samples were also submitted the samples to mechanical tests, where the specimens were analyzed by stress–strain measurements and Shore D hardness. The results showed the maintenance of glass transition of the polymer, as well as its degradation temperature. The addition of the rice husk to ABS polymer did not considerably modify the Young module or sample elongation. However, it was observed an increase in the hardness of the material.