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Title: Biocompósitos poliméricos: envelhecimento ambiental, integridade estrutural e processo de reciclagem
Authors: Ribeiro, Kilder César de Araújo
Keywords: Biocompósito;Resina Náutica;Envelhecimento Acelerado;Reciclagem;Retenção de Propriedades;Fratura Mecânica
Issue Date: 12-Dec-2012
Publisher: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Citation: RIBEIRO, Kilder César de Araújo. Biocompósitos poliméricos: envelhecimento ambiental, integridade estrutural e processo de reciclagem. 2012. 216f. Tese (Doutorado em Engenharia Mecânica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2012.
Portuguese Abstract: Os biocompósitos necessitam atender às condições gerais de serviço com mínimas mudanças de propriedades ao longo de seu ciclo de vida, para servir satisfatoriamente aos interesses produtivos industriais. Assim esta tese objetiva desenvolver novos materiais biocompósitos de matriz polimérica, obtidos a base de resina poliéster com Neopentil Glicol (NPG), denominada de resina náutica. Os biocompósitos têm por reforços resíduos de madeira e tecidos bidirecionais de fibras de juta. Inicialmente duas configurações foram confeccionadas industrialmente por laminação manual. O laminado BJ, na forma de quatro camadas de tecido de juta e o painel BMJ no formato sanduiche, com quatro camadas de tecido de juta e uma camada intermediária (núcleo) com resíduos de madeiras embebidas em resina náutica foram submetidas ao processo de envelhecimento ambiental acelerado com ciclos de radiação UV e de umidade por vapor aquecido, através de câmara construída em projeto da DCR/CNPq seguindo norma ASTM G 53 - 96. Após o envelhecimento os corpos de prova do painel BMJ e do laminado BJ foram processados e reciclados dando origem a uma terceira configuração, o painel BMJ-R (reciclado) contendo quatro camadas de tecido de juta e um núcleo híbrido com resíduos de madeira e fibras trituradas de juta e embebidas em resina náutica. As configurações em estado original e reciclada passaram por ensaios mecânicos de tração, flexão e compressão e ensaios físicos de densidade volumétrica. O painel BMJ também passou pelo ensaio de absorção de umidade em dois ambientes: água destilada e água do mar. Os biocompósitos envelhecidos e corpos de prova de resina náutica não reforçada RN+NPG passaram por ensaios mecânicos de tração e flexão em três pontos e pela avaliação da deterioração por perda de massa após o envelhecimento para observar de que modo à configuração e a presença de um núcleo influenciam tais materiais e em quais aspectos. As amostras de resina náutica funcionaram como parâmetro comparativo da contribuição da mesma no desempenho dos biocompósitos produzidos, frente às intempéries estudadas. Análises comparativas das características da fratura, dos desempenhos mecânicos antes e após o envelhecimento, do processo de reciclagem e da integridade estrutural foram realizadas para se formar uma compreensão global da influência das diversas configurações e fatores, no comportamento mecânico dos biocompósitos poliméricos.
Abstract: Biocomposites needs attempt to general services conditions with minimal changes of properties through its life cycle to serve satisfactory for industrial interests. So this thesis intent to develop new polymeric biocomposite made from polyester isoftalic resin with Neopentil Glicol (NPG) as matrix, named nautical resin. This biocomposites it’s filled by wood flour and untreated woven jute-fabric. First of all, two configurations were produced by industrial hand lay-up. The BJ laminate, with four jute-fabric layers and BMJ sandwich panel, with four jute-fabric layers and an intermediate layer (nucleon) by wood flour and nautical resin were subject to accelerated ageing process with UV radiation and humidity cycles, through accelerated test device building by DCR/CNPq according ASTM G 53 – 96. After ageing the BMJ panel and BJ laminate bodyproofs were processed and recycled to produce a third configuration, named BMJ-R panel (recycled) which it’s containing four jute-fabric layers and an intermediate hybrid nucleon with wood flour and jute fibers grinded into nautical resin. The non-aged and recycled configurations were passed by tensile, flexural and compression mechanical properties tests and physical test of volumetric density. BMJ panel passed again for two ambient water absorption tests: distilled and sea water. Aged biocomposites and RN+NPG (nautical resin) body-proofs passed by tensile and flexural mechanical properties tests and were analyzed by mass lost degradation after ageing test to observe how its configuration and nucleon presence may influence that materials and in which aspects. The nautical resin samples works as a comparative parameter for contribution to biocomposites performance face to studied intemperate factors. Analyses of fracture comparative, mechanical performance, before and after ageing, recycling processes and the structural integrity were realized to form the global understanding about the influence of the different configurations and factors into polymeric biocomposites made here.
URI: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/27151
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