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Title: Adição de poli(etileno-co-ácido-metacrílico) (EMAA) como agente de auto-reparo em compósitos carbono-epóxi
Authors: Nascimento, Allana Azevedo do
Keywords: Compósitos;Carbono-epóxi;Auto-reparo;Poli(etileno-co-ácido-metacrílico)
Issue Date: 16-Oct-2017
Citation: NASCIMENTO, Allana Azevedo do. Adição de poli(etileno-co-ácido-metacrílico) (EMAA) como agente de auto-reparo em compósitos carbono-epóxi. 2017. 92f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2017.
Abstract: Self-healing techniques in epoxy resins have been developed to improve the durability and reduce costs associated with repairs of these materials during service. The addition of thermoplastics into the thermoset matrix producing mendable resins appears as a promising self-healing technique. In this study, poly(ethylene-co-methacrylic acid) (EMAA) was added in the mid-plane of carbon fiber-epoxy composites laminates to produce a self-healing system. Plates were manufactured with addition of 5%, 10% and 15% of EMAA as related to the resin weight of prepreg. Interlaminar shear strength test (ILSS), dynamic mechanical analysis (DMA), Fourier-transform infrared (FTIR) spectroscopy, scanning electron microscopy (SEM) and field-emission gun scanning electron microcopy (FEG-SEM) were employed in order to evaluate the effect of the addition of the thermoplastic to the composite and its behavior before and after a healing cycle. The healed samples did not show an increase in interlaminar shear strength (ILSS) after healing. However, for higher percentages of EMAA there was a reduction of this property, besides a reduction of Young’s modulus and glass transition temperature (Tg), in relation to the values presented by the unmodified composite. SEM images confirmed the strong adhesion between EMAA and epoxy resin, which produced an adhesive layer that prevented delamination in the mid-plane of the laminate.
Portuguese Abstract: As técnicas de auto-reparo em resinas epóxi vêm sendo desenvolvidas buscando aumentar a vida útil e reduzir os custos associados à manutenção desses materiais durante o serviço. A adição de termoplásticos à matriz termofixa produzindo resinas reparáveis aparece como técnica de reparo promissora. Neste trabalho, o termoplástico poli (etileno-co-ácido-metacrílico) (EMAA) foi adicionado no plano médio de laminados compósitos carbono-epóxi para fabricação de um sistema de reparo. Foram fabricadas placas com 5%, 10% e 15% de EMAA em massa de resina do prepreg. Ensaios de resistência ao cisalhamento interlaminar (ILSS), análise dinâmico mecânica (DMA), espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia eletrônica de varredura com fonte de emissão de campo (MEV-FEG) foram conduzidos para avaliar o efeito da adição desse termoplástico ao compósito e seu comportamento antes e após o reparo. As amostras reparadas não apresentaram aumento na resistência ao cisalhamento interlaminar (ILSS) após o reparo. Entretanto, para maiores porcentagens de EMAA, houve redução dessa propriedade, além de redução de módulo de elasticidade e da temperatura de transição vítrea (Tg), em relação aos valores apresentados pelo compósito puro. Imagens de MEV confirmaram a forte adesão entre o EMAA e a resina epóxi, formando uma camada adesiva que impediu a formação de delaminações no plano médio do laminado.
URI: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/24726
Appears in Collections:PPGCEM - Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais

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