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Título: Valorização de resíduos lignocelulósicos da biomassa regional com potencial para obtenção de compósitos poliméricos
Autor(es): Mattos, Adriano Lincoln Albuquerque
Palavras-chave: Polipropileno;Compósitos;Fibras naturais;Cajueiro;Carnaúba
Data do documento: 28-Jun-2017
Citação: MATTOS, Adriano Lincoln Albuquerque. Valorização de resíduos lignocelulósicos da biomassa regional com potencial para obtenção de compósitos poliméricos. 2017. 126f. Tese (Doutorado em Ciência e Engenharia de Materiais) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2017.
Resumo: Lignocellulosic fibers have become an economical and ecological alternative for use as reinforcements and fillers in composites made of virgin or recycled polymers. The present work was subdivided in three papers that focus different aspects of the development of composites. The first one had involved the modification of lignocellulosic particles, using the cashew nut shell liquid (CNSL) as the source of cardanol. The objective was increasing in the degradability of polypropylene (PP) composites made of different types of lignocellulosic particles. Thermo-oxidation tests and analyzes of the mechanical behavior, chemical composition and physical properties of the samples allowed the verification that composites produced with CNSL-modified particles degraded in half the time of the conventional ones. The second article aimed at optimizing the methodology of chemical modification of lignocellulosic particles surface with CNSL that can also be used as an intermediary step in further functionalization of lignocellulosic particles, as it introduces upon its surface higher reactivity sites. The efficiency of the chemical modification methodologies was evaluated with the use of scanning electron microscopy (SEM), infrared spectroscopy (FTIR), thermogravimetry (TGA) and contact angle. The behavior of composites made of the modified particles in polypropylene matrix was also evaluated by mechanical tests and dynamic mechanical thermal analysis (DMTA). The third paper dealt with the production of PP composites made of cashew wood flour and carnauba leaf flour. The physical, mechanical and morphological properties were evaluated by TGA, differential scanning calorimetry, mechanical tensile and flexural tests, and SEM. Composites made of bulk fibers, mercerized and coupled with maleic anhydride were compared and the best performances were observed in the composites using maleic anhydride as coupling agent and carnauba fibers.
metadata.dc.description.resumo: As fibras lignocelulósicas têm se tornado alternativas econômicas e ecológicas para uso como reforços ou cargas em compósitos com polímeros virgens ou reciclados. O presente trabalho foi subdividido em três artigos que abordaram diferentes aspectos do desenvolvimento de compósitos. O primeiro envolveu a modificação de partículas lignocelulósicas, utilizando o líquido da casca da castanha de caju (LCC) como fonte de cardanol, tendo por objetivo o incremento da degradabilidade de compósitos de polipropileno (PP) com diferentes tipos de partículas lignocelulósicas. Ensaios de termooxidação e análises do comportamento mecânico, da composição química e das propriedades físicas das amostras, permitiram a verificação de que os compósitos produzidos com partículas modificadas com o LCC se degradaram na metade do tempo dos compósitos convencionais. O segundo artigo objetivou a otimização da metodologia de modificação química da superfície de partículas lignocelulósicas com LCC, que também pode ser utilizada como etapa intermediária na funcionalização das partículas lignocelulósicas, pois introduz em sua superfície sítios de maior reatividade. A eficiência das metodologias de modificação química foi avaliada com o uso de técnicas de microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), termogravimetria (TG) e ângulo de contato. Também foi avaliado o comportamento das partículas modificadas em compósitos com polipropileno. As propriedades dos compósitos obtidos foram avaliadas por ensaio de tração e análise térmica dinâmico mecânica (DMTA). O terceiro artigo abordou a produção de compósitos de PP com farinha de madeira de cajueiro e farinha de folha de carnaúba. As propriedades físicas, mecânicas e morfológicas foram avaliadas por TG, calorimetria exploratória diferencial (DSC), DMTA, e MEV. Compósitos obtidos com fibras in natura, mercerizadas e compatibilizadas com anidrido maleico foram comparados, tendo sido observados os melhores desempenhos nos compósitos com o uso do anidrido maleico e farinha da folha de carnaúba.
URI: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/23942
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