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https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/26232| Tipo: | Dissertação |
| Título: | Adesão interfacial dos resíduos calcinados da concha de molusco em compósitos de polipropileno/polietileno com anidrido maleico |
| Autor(es): | Fagundes, Tainã Fabiane da Silva |
| Primeiro Orientador: | Silva, Lucineide Balbino da |
| Resumo: | Novas tendências na modificação de propriedades dos materiais plásticos têm sido observadas devido à crescente preocupação com o meio ambiente e a constante busca pela utilização de cargas particuladas. Estas possuem propriedades mecânicas que podem melhorar as propriedades dos polímeros quando reforçados com as cargas minerais. Nesse trabalho foram avaliadas as propriedades mecânicas, morfológicas, térmicas, de fluxo e o teor de cinzas dos compósitos de polipropileno (PP), que inicialmente continham8% em massa da concha de molusco calcinada (CC). A calcinação foi feita a 500 oC por 12 h em forno mufla. Aos compósitos foram adicionados 2, 6 e 8% em massa de PE modificado com anidrido maleico (PEAM). Misturas físicas do PP e dos compósitos foram realizadas utilizando uma extrusora mono rosca, para verificar o efeito do PEAM nas suas propriedades. A fluidez das amostras (PP/CC) foi alterada, diminuída com o aumento do teor de PEAM. A resistência ao impacto dos compósitos foi inferior a da matriz de PP, com o compósito com 2% de PEAM mostrando melhor resultado entre os demais. O módulo de flexão dos compósitos foram maiores que o do PP, com um acréscimo de 18% para o compósito com 2% de PEAM, enquanto as demais propriedades mecânicas dos compósitos praticamente não foram alteradas em relação as da matriz. A partir da análise termogravimétrica se observou que o compósito com a concha apenas calcinada (PP/CC) foi o que apresentou menor teor de resíduo e a temperatura inicial de degradação foi inferior a do PP, em torno de 28%. O compósito com 2% de PEAM foi o que apresentou melhor comportamento térmico entre os demais compósitos. A modificação com PEAM resultou em compósitos com maiores teores de resíduos inorgânicos e melhores propriedades do que o compósito com a concha apenas calcinada. O teor de partículas de CC presente nos compósitos foi determinado pelo ensaio de teor de cinzas, a dispersão, distribuição e adesão interfacial das partículas com a matriz de PP foram avaliadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Ao comparar o teor de cinzas das amostras obtidas nesse trabalho, os compósitos com PEAM apresentaram maiores teores, principalmente aquele com 6% de PEAM. A análise da morfologia mostrou que as partículas se apresentaram bem dispersas e mais bem aderidas particularmente na matriz com 10% de PEAM. Pode se constatar que o teor de PEAM melhorou a adesão interfacial entre a matriz e o reforço inorgânico, a dispersão, e a distribuição do CC na matriz polimérica, explicitando sua importância como agente compatibilizante. Modelos matemáticos de Pukánszky e Nicolais-Narkis foram utilizados para demonstrar o grau de adesão da matriz com a carga, confirmando os resultados obtidos pelos ensaios. |
| Abstract: | New trends in the modification of properties of plastic materials have been observed due to the growing concern with the environment and the constant search for the use of particulate loads. These have mechanical properties that can improve the properties of polymers when reinforced with mineral fillers. In this work, the mechanical, morphological, thermal, flow properties and ash content of Polypropylene (PP) composites with 8% by mass of calcined shellfish (CC) were evaluated. To the composites, 2, 6 and 8% by mass of PE modified with maleic anhydride (PEAM) were added. Physical mixtures of PP and composites were performed using a single screw extruder, to verify the effect of PEMA on their properties. The fluidity of the samples (PP/CC) was altered, being reduced with the increase of the PEAM content. The impact strength of the composites was lower than that of the PP matrix, with the composite with 2% PEAM showing the best result among the others. The flexural modulus of the composites were higher than that of the PP, with an increase of 18% for the composite with 2% of PEAM, while the other mechanical properties of the composites were practically unchanged in relation to the matrix. From the thermogravimetric analysis, it was observed that the composite with the shell only calcined (PP/CC) was the one with the lowest residue content and the initial degradation temperature was lower than that of the PP, around 28%. The composite with 2% of PEAM showed the best thermal behavior among the other composites. Modification with PEAM resulted in composites with higher levels of inorganic residues and better properties than the composite with the shell only calcined. The content of CC particles present in the composites was determined by the ash content test, the dispersion, distribution and interfacial adhesion of the particles with the PP matrix were evaluated by scanning electron microscopy (SEM). When comparing the ash content of the samples obtained in this work, the composites with PEMA showed higher contents, especially the one with 6% PEMA. The morphology analysis showed that the particles were well dispersed and better adhered, particularly in the matrix with 10% of PEAM. It can be seen that the PEAM content improved the interfacial adhesion between the matrix and the inorganic reinforcement, the dispersion, and the distribution of CC in the polymer matrix, explaining its importance as a compatibilizing agent. Mathematical models of Pukanszky and Nicolais-Narkis were used to demonstrate the degree of adhesion of the matrix with the load, confirming the results obtained by the tests. |
| Palavras-chave: | Resíduo de concha Compósitos Polipropileno Adesão interfacial Modelo Pukanszky-Nicolais Narkis Shell residue Composites Polypropylene Interfacial adhesion Pukanszky-Nicolais Narkis models |
| 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/123456789/26232 |
| Data do documento: | 20-Jul-2022 |
| Aparece nas coleções: | Centro de Tecnologia (CT) - Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais |
Arquivos associados a este item:
| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
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