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metadata.dc.type: Tese
Title: Efeito da impregnação com polímeros sobre as propriedades mecânicas do Bambu B. vulgarias
metadata.dc.creator: Ortiz, Sandra Patricia Reyes
metadata.dc.contributor.advisor1: Barbosa, Normando Perazzo
metadata.dc.description.resumo: Pesquisas que tratam do processo de impregnação com polímeros geralmente referem-se à madeira e só alguns poucos trabalhos tratam do bambu. Isto talvez porque, na região dos nós, a estrutura interna do bambu é de uma grande complexidade. Neste trabalho, busco-se apresentar o efeito da impregnação com polímeros sobre as propriedades físico-mecânicas do bambu B. vulgaris, praticamente a única espécie de bambu disponível no Estado da Paraíba. Inicialmente pretendia-se chegar à impregnação de colmos longos, mas logo se viu a dificuldade de passagem dos polímeros através dos nós. Desta forma, partiu-se para estudar a impregnação de pequenas amostras de bambu adaptando-se as normas ASTM 1413-99 e ASTM 143-09. Neste trabalho, foram pesquisados os processos de polimerização dos monômeros de estireno (St), de metacrilato de metila (MMA) e de acrilato de butila (BuA), nos respectivos homopolímeros, assim como no copolímero poli(St-co-MMA), designado como SM, e no terpolímero poli(St-co-MMA-co-BuA), denominado de SMB. Foram estudadas a cinética da reação, o grau de conversão e a viscosidade com o fim de conhecer o processo de polimerização antes de se realizar as impregnações nos tecidos internos do bambu. Os corpos de prova elaborados para os ensaios mecânicos mantiveram as proporções 1:1:4 e 1:1:15 em relação à espessura:largura:comprimento. As modificações do material lignocelulósico após a infiltração da solução de glutaraldeído a 2,5% (GA) e da impregnação com as misturas poliméricas (SM e SMB) feitas a vácuo, foram avaliadas utilizando-se as técnicas de microscopia óptica (MO) e microscopia eletrônica de varredura (MEV), difratometria de raios-X (DRX), análises térmicas (DSC e TGA) e espectroscopia no infravermelho (FTIR). Os resultados confirmaram a presença dos polímeros dentro dos tecidos do bambu, indicando o sucesso da metodologia aplicada. Para avaliar as propriedades físicas e mecânicas dos corpos de prova impregnados, foram sempre testados corpos de prova similares na condição natural (BN) e também corpos de prova que ficaram expostos à temperatura de 50oC (BT), considerados como referência. A avaliação das propriedades mecânicas foi realizada através do ensaio de compressão paralela às fibras, de compressão perpendicular às fibras e de flexão, junto com os respectivos módulos de elasticidade. Os corpos de prova impregnados com SM e SMB preinfiltrados com a solução GA apresentaram melhor desempenho de aqueles na condição natural, exibindo diminuição na absorção de água, nas variações dimensionais e incrementando as resistências mecânicas e módulos de elasticidade, além de se mostrarem visualmente imunes ao ataque de insetos.
Abstract: Researches that addresses the process of impregnation with polymers generally refers to wood and only a few works deal with bamboo. Perhaps this is because, in the knot region, the internal structure of bamboo is very complex. The aim of this work was to present the effect of polymer impregnation on the physical-mechanical properties of B. vulgaris bamboo, practically the only bamboo species available in the State of Paraíba. Initially it was intended to reach the impregnation of long stems, but soon it was seen the difficulty of passing the polymers through the knots. In this way, the study of the impregnation of small samples of bamboo was initiated adapting to the norms ASTM 1413-99 and ASTM 143-09. In this work, the polymerization processes of the styrene (St), methyl methacrylate (MMA) and butyl acrylate (BuA) monomers were investigated in the respective homopolymers, as well as in the poly (St-co-MMA) copolymer, designated as SM, and poly (St-co-MMA-co-BuA) terpolymer, designed SMB. The kinetics of the reaction, the degree of conversion and the viscosity were studied in order to know the polymerization process before impregnations were carried out in the inner tissues of the bamboo. The specimens prepared for the mechanical tests maintained the proportions 1: 1: 4 and 1: 1: 15 in relation to the thickness: width: length. Modifications of the lignocellulosic material after infiltration of 2.5% glutaraldehyde solution (GA) and impregnation with the vacuum blends (SM and SMB) were evaluated using optical microscopy (OM) and Scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffractometry (XRD), thermal analysis (DSC and TGA) and infrared spectroscopy (FTIR). Results have confirmed the presence of polymers within the bamboo tissues, indicating the applied methodology success. In order to evaluate the physical and mechanical properties of the impregnated test specimens, similar test specimens were always tested in the natural condition (BN) and also test specimens that were exposed to the temperature of 50ºC (BT), considered as a reference. The evaluation of the mechanical properties was carried out by means of compression test parallel of the fibers, compression test perpendicular to the fibers and the bending test, together with the respective modulus of elasticity. The samples impregnated with SM and SMB pre-infiltrated with the GA solution presented better performance than those in the natural condition, exhibiting a decrease in water absorption, dimensional variations and increasing mechanical strength and modulus of elasticity, as well as showing Visually immune to insect attack.
Keywords: Estireno
Metacrilato de metila
Acrilato de butila
Compressão paralela às fibras
Compressão perpendicular às fibras
Flexão
Absorção de água
Variação dimensional
Durabilidade
Styrene
Methyl methacrylate
Butyl acrylate
Parallel fiber compression
Fiber perpendicular compression
Flexure
Water absorption
Dimensional variation
Durability
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::ENGENHARIAS
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal da Paraíba
metadata.dc.publisher.initials: UFPB
metadata.dc.publisher.department: Engenharia de Materiais
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais
metadata.dc.rights: Acesso aberto
Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil
metadata.dc.rights.uri: http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/
URI: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/12920
Issue Date: 30-Mar-2017
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