Caracterização térmica, mecânica e morfológica de compósitos de polietileno de alta densidade com fibras da casca da semente da Moringa oleífera

Autor: Aprelini, Leonardo Oliveira
Přispěvatelé: Melo, Tânia Márcia Sacramento, Freire, Estêvão, Novack, Kátia Monteiro, Botaro, Vagner Roberto
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2016
Předmět:
Zdroj: Repositório Institucional da UFOP
Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)
instacron:UFOP
Popis: Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Departamento de Engenharia Metalúrgica, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. A busca constante de materiais com um conjunto de propriedades melhoradas fez com que as pesquisas sobre compósitos de reforço fibroso fossem impulsionadas. O objetivo deste trabalho foi caracterizar química e fisicamente a fibra da casca da semente da Moringa oleifera e produzir compósitos de PEAD reforçados com diferentes teores de fibras. Essas fibras foram utilizadas in natura e modificadas quimicamente. Posteriormente os compósitos foram preparados na proporção de 90% PEAD e 10% fibra, que atuaram como agente de reforço. As fibras e os compósitos foram caracterizados por TGA, DSC, MEV, FTIR e ensaios mecânicos de resistência à tração. O resultado das análises térmicas mostrou que ocorreu uma diminuição da resistência térmica das fibras mercerizadas e que os compósitos também apresentaram uma redução da estabilidade térmica. A microscopia eletrônica de varredura mostrou que o tratamento de mercerização foi eficiente e também que o processo de produção dos compósitos foi eficaz, uma vez que os mesmos não apresentaram espaços vazios. A partir das micrografias observou-se que o compósito obtido do PEAD com a fibra mercerizada não apresentou boa interface. De acordo as curvas de DSC, a mercerização aumentou a cristalinidade das fibras em função da diminuição da hemicelulose e lignina e da conversão da celulose Iβ para celulose II. Os resultados do ensaio mecânico mostraram que o compósito de PEAD com fibra sem tratamento obteve maior resistência à ruptura e maior módulo elástico e que os dois compósitos de PEAD reforçados com a fibra crua e mercerizada apresentaram maior porcentual de deformação. A partir das análises supracitadas, foram conhecidas as características das fibras utilizadas como reforço e o comportamento dos compósitos de PEAD reforçados com 10% da fibra crua e da fibra mercerizada. A partir dos resultados obtidos concluiu-se que as fibras das cascas da semente da moringa oleifera possuem um grande potencial a ser explorado. Além da importância de se obter um novo material, compósitos produzidos com a utilização de fibras de origem vegetal tem uma significativa importância para o meio ambiente, pois estes compósitos de PEAD/fibra possuirão um tempo de biodegradabilidade inferior comparativamente a materiais de PEAD apenas devido à presença das fibras. The constant search for materials with a set of improved properties made research on fibrous reinforcement composites was boosted. The objective of this work was to characterize chemically and physically the seed husk fiber Moringa oleifera and produce and characterize composite of HDPE reinforced with different fiber content. These fibers were used in natura and chemically modified. Thereafter composites were prepared in a proportion of 90% HDPE and 10% fiber, which acted as a a reinforcing agent. Fibers and composites were characterized by TGA, DSC, SEM, FTIR and mechanical tensile resistance tests. The result of the thermal analysis showed there was a decrease in thermal resistance of mercerized fibers and the composites also showed a decrease in thermal stability. From the micrographs it was observed that the composite obtained of HDPE with mercerized fiber not provided good interface. According DSC curves, the mercerization treatment increased crystallinity of the fibers due to the reduction of hemicellulose and lignin and conversion of cellulose Iβ to cellulose II. The results of the mechanical tests showed that the composite fiber of HDPE with fiber without treatment had higher tensile strength and higher elastic modulus and the two HDPE composites reinforced with raw and mercerized fiber had a higher percentage of deformation. From the above analysis, the characteristics of fibers used as reinforcement were know and the behavior of the composites of HDPE reinforced with 10% of raw fiber and mercerized fiber. From the results it was concluded that the fibers of the seed husks of the Moringa oleifera have great potential to be explored. In addition to the importance of obtaining a new material, composites made with the use of vegetable fibers has significant importance for the environment, because these composite of HDPE/fiber will have a lower biodegradation time compared to material of HDPE due only the presence of fibers.
Databáze: OpenAIRE
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