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dc.contributor.advisorSantana, Ruth Marlene Campomanespt_BR
dc.contributor.authorLima, Lety Del Pilar Fajardo Cabrera dept_BR
dc.date.accessioned2021-01-19T04:09:59Zpt_BR
dc.date.issued2020pt_BR
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/10183/217418pt_BR
dc.description.abstractConforme definição, os materiais compósitos são compostos por uma fase continua chamada matriz e uma fase dispersa chamada reforço. O interesse pelo reforço a partir de fibras lignocelulósicas têm sido retomado nos últimos anos, pois existe uma necessidade global direcionada ao uso de recursos naturais, renováveis e com caraterísticas de biodegradabilidade como opção àqueles provenientes de fontes fósseis. Neste sentido, o objetivo deste estudo é desenvolver compósitos termoplásticos com matriz de polipropileno (PP) reforçados com fibras de bambu (FB) e avaliar a influência da incorporação de ácidos orgânicos como agentes de acoplamento. Tendo em conta que as propriedades dos compósitos dependem das propriedades das fases constituintes, do tamanho, teor e distribuição da fase dispersa e da interface entre matriz e reforço, o presente trabalho foi dividido em três etapas: a primeira com a finalidade de avaliar as propriedades físicas, morfologia e estabilidade térmica da FB com reforço em compósitos PP/FB; na segunda etapa foi avaliado o tamanho e o teor da fibra, para isto foram usadas formulações com duas granulometrias (500 𝝁m e 250 𝝁m) e três proporções mássicas de PP/FB (70/30, 80/20. 90/10), resultando seis grupos que foram avaliadas por ensaios físicos, mecânicos, térmicos e reológicos, além de ser avaliada a estabilidade dos compósitos frente ao envelhecimento natural durante seis e doze meses. Nesta etapa, o compósito com maior teor de fibra, e menor tamanho de partícula 70PP/30FB(250) foi o que apresentou melhor desempenho mecânico, desta maneira, foi o selecionado para a seguinte etapa. Na terceira etapa se procedeu a avalição do uso de agentes de acoplamento de origem orgânica no compósito. Foram confeccionados compósitos sem agentes de acoplamento PP/FB e com agentes de acoplamento: PP/FB/MA (com polipropileno graftizado com anidrido maléico), PP/FB/CI (com ácido cítrico), PP/FB/LA (com ácido láurico) e PP/FB/PA (com ácido palmítico). Os compósitos foram caracterizados a partir de ensaios mecânicos, físicos, térmicos e reológicos, também foi avaliada sua estabilidade frente ao envelhecimento natural. Resultados indicaram que o uso de agentes de acoplamento (polipropileno graftizado com anidrido maleico e os ácidos orgânicos avaliados) influenciou em melhores propriedades mecânicas dos compósitos PP/FB. Entre os ácidos orgânicos, o ácido cítrico e o palmítico apresentaram comportamento similar ao do agente de acoplamento comercial (MA), nas propriedades mecânicas de impacto e propriedades térmicas, destacando-se o ácido cítrico para uma maior estabilidade térmica do compósito e bom desempenho mecânico, evidenciando-se no maior módulo de flexão. Desta maneira o uso de ácidos carboxílicos podem ser uma opção promissora frente ao uso de agentes de acoplamento de origem sintética.pt_BR
dc.description.abstractAs is known, composite materials are composed of a continuous phase called matrix and a dispersed phase called reinforcement, the interest in reinforcement from lignocellulosic fibers has been resumed in recent years, as there is a global need directed to the use of natural resources, renewable and with biodegradability characteristics as an option to those from fossil sources. In this sense, the objective of this study was to obtain a thermoplastic composite material with a polypropylene (PP) matrix and reinforced with bamboo fibers (FB) and the use of coupling agents of organic origin. The properties of the composites depend on the properties of the constituent phases, the size, concentration and distribution of the dispersed phase and the interface between matrix and reinforcement, the present work was divided into three stages: the first with the purpose of evaluating the physical properties, morphology and stability of FB with reinforcement in PP/FB composites; the second step with the purpose of evaluating the size and fiber concentration, formulations with two particle sizes (500 𝝁m and 250 𝝁m) and three mass proportions of PP / BF (70/30, 80/20. 90/10) were used, resulting in six groups that were evaluated by physical, mechanical tests , thermal and rheological tests, in addition to these tests, the stability of the composites obtained against natural aging during six and twelve months was also evaluated. At this stage, the results showed better results for the composite with higher fiber content and smaller particle size 70/30/(250), was the one that showed the best mechanical performance, so it was the one selected for the next stage. For the third step of the experiment, the composite that showed the best results in the previous step was selected and with this proceeded to evaluate the use of coupling agents of organic origin. Carboxylic acids (citric acid, lauric acid, palmitic acid) were tested and compared with the commercial coupling agent of synthetic origin, polypropylene graftized with maleic anhydride (MA). The composites were made without coupling agents PP/BF and with coupling agents: PP/BF/MA (with MA), PP/BF/CI (with citric acid), PP/FB/LA (with lauric acid ), PP/FB/PA (with palmitic acid), were evaluated from mechanical, physical, thermal and rheological tests, in addition to their stability in the face of natural aging. Results indicated that the use of coupling agents (polypropylene graftized with maleic anhydride and the organic acids evaluated) influenced the better mechanical properties of PP / FB composites. Among organic acids, citric and palmitic acid showed a behavior similar to that of the commercial coupling agent (MA), in the impact and thermal mechanical properties, highlighting the citric acid for greater thermal stability of the composite and good mechanical performance, detaching in the greater flexural modulus. Thus, the use of carboxylic acids can be a promising option compared to the use of coupling agents of synthetic origin.en
dc.format.mimetypeapplication/pdfpt_BR
dc.language.isoporpt_BR
dc.rightsOpen Accessen
dc.subjectCompósitos termoplásticospt_BR
dc.subjectThermoplastic compositesen
dc.subjectBambooen
dc.subjectBambupt_BR
dc.subjectPolypropyleneen
dc.subjectPolipropilenopt_BR
dc.subjectCoupling agentsen
dc.subjectAgente de acoplamentopt_BR
dc.subjectÁcidos orgânicospt_BR
dc.subjectOrganic acidsen
dc.titleCompósito de PP reforçado com fibra de bambu : uso de ácidos orgânicos como agentes de acoplamentopt_BR
dc.typeTesept_BR
dc.identifier.nrb001121061pt_BR
dc.degree.grantorUniversidade Federal do Rio Grande do Sulpt_BR
dc.degree.departmentEscola de Engenhariapt_BR
dc.degree.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia de Minas, Metalúrgica e de Materiaispt_BR
dc.degree.localPorto Alegre, BR-RSpt_BR
dc.degree.date2020pt_BR
dc.degree.leveldoutoradopt_BR


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