Dados do Trabalhos de Conclusão

UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC
NANOCIÊNCIAS E MATERIAIS AVANÇADOS (33144010006P9)
COMPÓSITOS DE POLIPROPILENO RECICLADO REFORÇADOS COM FIBRAS DE COCO
CAROLINA MARTAO
DISSERTAÇÃO
14/09/2018

Neste trabalho foram preparados por moldagem por compressão os compósitos de polipropileno pós-consumo (PPpc) com 1,75; 3,5; 7 e 20 % em massa (m/m) de fibras de coco (FC) longas e curtas, visando melhorar as propriedades mecânicas do PPpc. As FC foram submetidas aos tratamentos em ultrassom, em autoclave, e em solução alcalina de hidróxido de sódio e sulfito de sódio (TA). As FC longas foram dispostas unidirecionalmente, bidirecionalmente e aleatoriamente na matriz polimérica, e as FC curtas aleatoriamente. As FC com e sem o TA foram caracterizadas por meio de análise temogravimétrica, espectroscopia de infravermelho (FTIR) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). A influência do teor, tratamento e orientação das FC nas propriedades mecânicas dos compósitos foi avaliada por meio de ensaios de tração. A análise de FTIR sugeriu a remoção parcial da hemicelulose das FC submetidas a todos os tratamentos. O aumento da rugosidade na superfície da FC tratada (TA) foi verificado por meio de MEV. Foram usados PPpc moído com diâmetro médio de 1,6 (± 0,4) mm que permitiu a confecção de compósitos na forma de filmes com espessura de 1 mm reforçados com FC com diâmetro médio na faixa de 150-300 μm. As FC apresentaram teor de umidade em torno de 12 % m/m que pode ser removida por 25 min. O tratamento químico das fibras que promoveu o melhor desempenho mecânico nos compósitos foi FC tratada em solução alcalina de 3,5 M de NaOH e 0,6 M de Na2SO3. As FC tratadas e não tratadas foram caracterizadas mostrando que ambas podem atuar como reforço em matrizes de polipropileno pós-consumo. Este aumento na performace mecânica é devido à remoção parcial da fração amorfa da fibra lignocelulósica (hemicelulose e lignina) e ao aumento da rugosidade superficial das fibras tratadas que pode promover intertravamento mecânico entre a FC e a matriz de PPpc. Dessa forma, a utilização de FC tratadas como reforço em matriz de polipropileno pós-consumo é uma alternativa, pois resultou em um material de diferentes propriedades dos componentes puros. Portanto, é uma opção para futuras aplicações além de contribuir na preservação do meio ambiente. Possíveis aplicações na construção civil e na produção de artefatos gerais como utensílios, calçados e etc.

compósito polimérico;fibras de coco;polipropileno pós-consumo;moldagem por compressão
In this work the post-consumption polypropylene composites (PPpc) with 1.75; 3.5; 7 and 20 wt % by mass of long and short coconut fibers (FC), aiming to improve the mechanical properties of PPpc. The FC was submitted to ultrasonic, autoclave and alkaline solutions of sodium hydroxide and sodium sulfite (TA). The long FCs were arranged unidirectionally, bidirectionally and randomly in the polymer matrix, and the short FC randomly. The FC with and without the TA were characterized by means of thermogravimetric analysis, infrared spectroscopy (FTIR) and scanning electron microscopy (SEM). The influence of the content, treatment and orientation of the FC on the mechanical properties of the composites was evaluated by tensile tests. The FTIR analysis suggested the partial removal of hemicellulose from the FC submitted to all treatments. The roughness increase on the surface of the treated FC (TA) was verified by MEV. We used PPpc ground with an average diameter of 1,6 (± 0,4) mm that allowed the preparation of composites in the form of films with thickness of 1 mm reinforced with FC with average diameter in the range of 150-300 μm. FC had a moisture content of around 12wt% which can be removed for 25 min. The chemical treatment of the fibers that promoted the best mechanical performance in the composites was FC treated in alkaline solution of 3.5 M NaOH and 0.6 M Na2SO3. The treated and untreated FC were characterized showing that both can act as reinforcement in post-consumer polypropylene matrices. This increase in the mechanical performace is due to the partial removal of the amorphous fraction of the lignocellulosic fiber (hemicellulose and lignin) and the increase of the surface roughness of the treated fibers that can promote mechanical interlocking between the FC and the PPpc matrix. Thus, the use of FC treated as reinforcement in post-consumer polypropylene matrix is an alternative, as it resulted in a material with different properties of the pure components. Therefore, it is an option for future applications besides contributing to the preservation of the environment. Possible applications in civil construction and in the production of general artifacts such as utensils, shoes and etc.
Polymer composite;coconut fibers;post-consumer polypropylene;compression molding
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PORTUGUES
UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC
O trabalho possui divulgação autorizada

Contexto

NANOCIÊNCIAS E MATERIAIS AVANÇADOS
NANOCIÊNCIA E NANOTECNOLOGIA
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Banca Examinadora

MARCIA APARECIDA DA SILVA SPINACE
DOCENTE - PERMANENTE
Sim
Nome Categoria
ANNE CRISTINE CHINELLATO Participante Externo
RONDES FERREIRA DA SILVA TORIN Participante Externo

Financiadores

Financiador - Programa Fomento Número de Meses
CONS NAC DE DESENVOLVIMENTO CIENTIFICO E TECNOLOGICO - Bolsa de Mestrado no País GM 13
UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - Pró reitoria de Pós Graduação 3

Vínculo

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Não