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Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/16791
Tipo: Dissertação
Título: Modificação do PEUAMM com PEG para obtenção de nanocompósitos com nanofibras de carbono
Autor(es): Hortencio, Johnnys da Silva
Primeiro Orientador: Silva, Lucineide Balbino da
Primeiro Coorientador: Fim, Fabiana de Carvalho
Resumo: A preparação de compósitos e nanocompósitos poliméricos com cargas tem sido um meio de obter materiais que ajudam a melhorar o desempenho dos materiais poliméricos. As nanocargas surgiram com grande potencial para uso em nanocompósitos poliméricos devido, principalmente, às suas propriedades mecânicas e térmicas. Neste trabalho foram preparadas composições de PEUAMM/PEG e nanocompósitos poliméricos com nanofibras de carbono (NFC) por meio de moagem dos pós com a finalidade de avaliar as modificações promovidas pela incorporação do PEG no PEUAMM. Em seguida as composições de PEUAMM/PEG e dos nanocompósitos foram moldados por compressão mediante a aplicação sequencial das pressões de 3, 6 e 9 ton, sendo alternadas a cada 4min em uma temperatura de 160 °C. Além disso, foi investigada a adição de nanofibras de carbono na matriz de PEUAMM/PEG através das propriedades mecânicas, térmicas e morfológicas . As moagens foram realizadas em 2 tipos de moinhos (moinho de alta energia e moinho de jarros). O moinho de alta energia foi utilizado para o processamento das misturas de PEUAMM/PEG em concentrações de 4, 8 e 12 % (p/p) de PEG. Para os nanocompósitos foi utilizado o moinho de jarros com concentrações de 0, 5, 1,0 e 1,5 % (p/p) de NFC por um período de 24 horas. Todas as amostras foram caracterizadas por Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), Análise Termogravimétrica (ATG), Microscopia de Eletrônica de Varredura (MEV) e ensaios mecânicos de tração. Os resultados encontrados mostraram que houve uma boa distribuição do PEG no PEUAMM, de modo que suas propriedades mecânicas não foram alteradas com a adição de PEG. Por outro lado, as propriedades térmicas das composições de PEUAMM/PEG foram melhoradas em termos do grau de cristalinidade e das temperaturas inicial e máxima de degradação, principalmente as composições misturadas no moinho de jarros. Já com relação aos nanocompósitos o ensaio de DSC mostrou que com o aumento da concentração de NFC na matriz o grau de cristalinidade diminuiu. Na análise de ATG, a adição da NFC melhorou a estabilidade térmica da matriz, e as perdas de massa permaneceram em uma única etapa. Com relação às propriedades mecânicas e térmicas dos nanocompósitos, as NFCs não foram tão eficientes, causando diminuição das propriedades da mistura PEUAMM/12%PEG/24h, devido à dispersão das nanofibras não ter sido eficiente, como também devido à formação de aglomerados das NFCs na matriz polimérica.
Abstract: The preparation of composites and polymeric nanocomposites with fillers has been a means of obtaining materials that help to improve the performance of the polymeric materials. The nanofiller appeared with great potential for use in nanocomposites polymeric due to their mechanical and thermal properties. In this work, compositions of UHMWPE/PEG and polymer nanocomposites with carbon nanofibers (CNF) were prepared by grinding the powders in order to evaluate the modifications promoted by the incorporation of PEG in the UHMWPE. Then, the UHMWPE/PEG compositions and the nanocomposites were compression molded by the sequential application of pressures of 3, 6 and 9 ton, alternating every 4 minutes at a temperature of 160 ° C. In addition, we investigated the addition of carbon nanofibers in the matrix of UHMWPE/PEG through the mechanical and thermal properties. The mills were made in two sorts of mills (high-energy mill and jar mill). The high-energy mill was used for the processing of the UHMWPE/PEG mixtures with concentrations of 4, 8 and 12% (w/w) PEG. For the nanocomposites, the jar mill was used with concentrations of 0. 5, 1.0 and 1.5 % (w/w) NFC for a period of 24 hours. All samples were described by Differential Scanning Calorimetry (DSC), Thermogravimetric Analysis (TGA), Scanning Electron Microscopy (SEM) and tensile mechanics tests. The results showed that there was a good distribution of the PEG in the UHMWPE, so that its mechanical properties were not altered with the addition of PEG. On the other hand, the thermal properties of the UHMWPE/PEG compositions were improved in terms of the degree of crystallinity and the initial and maximum degradation temperatures, especially the blended compositions in the pitcher mill. Regarding the nanocomposites, the DSC test showed that with increasing CNF concentration in the matrix, the degree of crystallinity decreased. In the TGA analysis, the addition of CNF improved the thermal stability of the matrix, and the mass losses remained in a single step. In relation to the mechanical and thermal properties of the nanocomposites, the CNFs were not so efficient, causing a decrease in these properties of the UHMWPE/12%PEG/24h mixture, due to the dispersion of the nanofibers being inefficient, as well as the formation of CNF agglomerates in the polymer matrix.
Palavras-chave: Polietileno de Ultra Alta Massa Molar (PEUAMM)
Polietilenoglicol (PEG)
Nanofibras de Carbono (NFC)
Nanocompósitos poliméricos
Ultra High Molecular Weight Polyethylene (UHMWPE)
Polyethylene Glycol (PEG)
Carbon Nanofibers (CNF)
Polymer nanocomposites
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal da Paraíba
Sigla da Instituição: UFPB
Departamento: Engenharia de Materiais
Programa: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais
Tipo de Acesso: Acesso aberto
Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil
URI: http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/
URI: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/16791
Data do documento: 5-Abr-2019
Aparece nas coleções:Centro de Tecnologia (CT) - Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais

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