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Title: Estudo da caracterização de um compósito polimérico com matriz de polipropileno e carga particulada do endocarpo seco do cocos nucífera linn
Authors: Lira, Gustavo Santos de Lucena
Keywords: Compósitos;Polipropileno;Endocarpo do coco;Particulado
Issue Date: 29-Sep-2016
Citation: LIRA, Gustavo Santos de Lucena. Estudo da caracterização de um compósito polimérico com matriz de polipropileno e carga particulada do endocarpo seco do cocos nucífera linn. 2016. 73f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2016.
Portuguese Abstract: A participação das cargas naturais nos compósitos tem possibilitado a melhoria de sua estrutura mecânica, bem como, a economia de aplicação de cargas sintéticas, as quais além de possuírem alto valor de mercado, envolvem processos de fabricação e reciclagem nocivos a saúde do homem. Nesse sentido, foram fabricados compósitos poliméricos à base de polipropileno, como matriz, e o particulado do endocarpo do Cocos Nucífera Linn (10 e 20 %wt), na função de carga. Com o objetivo de obter uma eficiente interação na interface do particulado com a matriz e uma distribuição uniforme do particulado no polímero, foi utilizada uma faixa granulométrica do particulado de 0,5 a 0,263 mm. Já para fabricação dos corpos-de-prova, o material foi processado por extrusão, com extrusora dupla rosca, e, em seguida, a injeção, variando a temperatura de processamento em até 200 ºC, no intuito de atingir um valor acima da temperatura de transição vítrea do resíduo lignocelulósico, a fim de que a resina natural (lignina) auxilie a adesão com a matriz. Para a caracterização do particulado do endocarpo do coco utilizou-se a análise termogravimétrica e a microscopia eletrônica de varredura, enquanto para os compósitos foram utilizados os ensaios de densidade volumétrica, de tração, de flexão e a microscopia eletrônica de varredura. Dessa forma, apesar da presença da carga ter gerado diminuição da ductilidade e resistência mecânica, concluiu-se que a adição do particulado na matriz de Polipropileno possibilitou aumento no módulo de elasticidade à tração de 4,0% para o compósito com 10,0 %wt e de 11% para o de 20%wt. No ensaio de flexão, a carga possibilitou aumento do módulo de elasticidade em 6,4% para compósito com 10%wt e em 8,8% para o de 20%wt em relação ao polipropileno puro. Para a análise termogravimétrica, foram obtidos os patamares de temperaturas de degradação dos resíduos lignocélulosicos, sendo: a degradação da hemicelulose entre 210,80 e 255,32 ºC, a da celulose entre 255,32 e 328,31 e, por fim, a da lignina entre 328,31 e 495,82 ºC. Para os ensaios de densidade, observou-se que os compósitos possuem valores de densidades próximos ao polipropileno puro, permitindo a aplicação destes em estruturas leves.
Abstract: The use of natural residues as a reinforcement in the production of plastic composites has enabled the improvement of its mechanical structure and saved the utilization of synthetic reinforcement that has manufacturing processes and recycling harmful to human health. In this study were fabricated polypropylene composites with 10 and 20 %wt of coconut (Cocos Nucífera Linn) shell load. To the optimization of the interfacial bond between particulate and polymer matrix were utilized a granulometric range of 0,5 a 0,263 mm and fabricated using temperature maximum of 200 ºC, above the glass transition temperature of lignocellulosic residue, by extrusion and injection moulding. The properties of particulate, composites and polymers were investigated by density, tensile and flexural testing, thermogravimetry and Scanning electron microscope. The polymer had its ductility and mechanical resistance decreased with particulate addition, thus, its modulus of elasticity increased 4,0% to 10%wt and 11,0% to 20%wt in relation to polypropylene. The flexural modulus of elasticity increased 6,4% to 10%wt and 8,8 to 20%wt in relation to polypropylene. The thermogravimery demonstrated the degradation temperatures of lignocellulosic residues (hemicellulose between 210,80 and 255,32 ºC, cellulose between 255,32 and 328,31, lignin between 328,31 e 495,82 ºC. For density testing, it was observed that the composites have a density values close to polypropylene, allowing the application in lightweight structures.
URI: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/22084
Appears in Collections:PPGEM - Mestrado em Engenharia Mecânica

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