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http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/35767| Title: | Cinética de cura do sistema Epóxi (DGEBA) - Anidrido (MTHPA) / Casca de ovo e sua membrana: uso sustentável de um catalisador biológico. |
| Other Titles: | Curing kinetics of the Epoxy (DGEBA) - Anhydride (MTHPA) / Eggshell and its membrane: sustainable use of a catalyst biological. Cinética de curado del Epoxi (DGEBA) - Anhídrido (MTHPA) / Cáscara de huevo y su membrana: uso sustentable de un catalizador biológico. |
| ???metadata.dc.creator???: | SOUZA, José William de Lima. |
| ???metadata.dc.contributor.advisor1???: | WELLEN, Renate Maria Ramos. |
| ???metadata.dc.contributor.referee1???: | FOOK, Marcus Vinicius Lia. |
| ???metadata.dc.contributor.referee2???: | PINTO, Maria Roberta de Oliveira. |
| Keywords: | Epóxi;Casca de ovo e sua membrana;Propriedades térmicas;Cinética de cura;Reticulação;Epoxy;Eggshell and its membrane;Properties thermal;Healing kinetics;Reticulation |
| Issue Date: | 29-Aug-2019 |
| Publisher: | Universidade Federal de Campina Grande |
| Citation: | SOUZA, José William de Lima. Cinética de cura do sistema Epóxi (DGEBA) - Anidrido (MTHPA) / Casca de ovo e sua membrana: uso sustentável de um catalisador biológico. 2019. 105 fl. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) - Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2019. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/35767 |
| ???metadata.dc.description.resumo???: | O trabalho objetivou avaliar por análises térmicas, químicas e modelos cinéticos, a influência dos catalisadores naturais na cura da resina epóxi, quantificando-se as alterações das propriedades finais por meio de ensaios mecânicos e morfológicos. Para tanto, composições de epóxi à base de DGEBA/MTHPA/DEH 35 foram produzidas por agitação magnética. Em seguida, buscando-se observar a eficácia na substituição do catalisador DEH 35 na reação de cura, a casca de ovo de galinha (ES) e sua membrana (M) foram adicionados à formulação de epóxi. A estabilidade térmica dos compostos, parâmetros físicos e químicos relacionados a cura, propriedades mecânicas e morfologia de superfície na fratura foram investigadas por Termogravimetria (TGA), Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), Propriedades Mecânicas (tração) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), respectivamente. Em geral, a adição de ES e M diminuiu sutilmente a estabilidade térmica sendo o parâmetro de grau de decomposição em 5% (T0.05) menor que o epóxi sintético. A taxa de cura e o grau de conversão foram mais significativos para menores taxas de aquecimento, enquanto os melhores resultados foram coletados após a adição da membrana (M). Dentre os modelos cinéticos analisados os que apresentaram um melhor fit foram o de Friedman Model -Based e o de Málek, pois, conseguiram delinear melhor a reação de cura devido a energia de ativação nesse processo não ser constante, e com isso conseguirem predizer esse fato. Pela análise química foi possível avaliar o grau de reticulação onde a composição com membrana (M10) se apresentou igualmente reticulada em comparação com a sintética (S5). As propriedades mecânicas foram melhoradas com ES, assim como com M, sendo o Módulo de Young 18%, a Resistência à Tração 50% e a Deformação 35% maior quando comparados com compostos sintéticos. Nas micrografias de MEV, os compostos sintéticos apresentaram superfície de fratura lisa, enquanto em compostos com ES e M rugosa com multiplanos, sugerindo fratura com maior absorção de energia. Em conclusão, biocomposições de epóxi /Mx de melhor desempenho foram produzidas e ferramentas efetivas são oferecidas para controlar e obter propriedades ainda melhores, com caráter ecológico. |
| Abstract: | This work sought evaluating by thermal, chemical and kinetic models the influence of natural catalysts on epoxy resin cure; properties changes were quantified through mechanical and morphological tests. To this task, DGEBA/MTHPA/DEH 35 based epoxy compositions were produced by magnetic stirring. In order to observe the efficiency in replacing the DEH 35 catalyst during the curing reaction, the chicken eggshell (ES) and its membrane (M) were added to the epoxy compounds. Compounds’ thermal stability, physical and chemical parameters, mechanical properties and fracture surface morphology were investigated by Thermogravimetry (TGA), Differential Scanning Calorimetry (DSC), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), Mechanical Properties (tensile) and Scanning Electron Microscopy (SEM). In general, ES and M addition subtly decreased thermal stability with the decomposition degree parameter at 5% (T0.05) lower than synthetic compounds. The rate cure and degree of conversion were higher for lower heating rates, while the best results were collected after membrane addition (M). Among the kinetic models analyzed, the ones that presented the best fit were Friedman Model - Based and Málek, they were able to render better fits as the activation energy in this investigated process not being constant. Through chemical analysis the degree of crosslinking was measured where membrane composition (M10) was equally crosslinked compared to the synthetic one (S5). Mechanical properties were improved with ES as well as with M, with Young's Modulus 18%, Tensile Strength 50% and Deformation 35% higher compared to synthetic compounds. In SEM micrographs, the synthetic compounds presented a smooth fracture surface, while in compounds with ES and M multiplane rough one was verified suggesting fracture with higher energy absorption. Summing up, better performing epoxy/Mx biocompositions have been produced and effective tools are offered to control and obtain even better, eco-friendly properties. |
| ???metadata.dc.description.resumen???: | El trabajo tuvo como objetivo evaluar, a través de análisis térmicos, químicos y modelos cinéticos, la influencia de los catalizadores naturales en el curado de la resina epoxi, cuantificando la cambios en las propiedades finales mediante ensayos mecánicos y morfológicos. Para Por lo tanto, se produjeron composiciones epoxi basadas en DGEBA/MTHPA/DEH 35. mediante agitación magnética. Luego, buscando observar la efectividad de sustitución del catalizador DEH 35 en la reacción de curado, la cáscara de huevo de gallina (ES) y su membrana (M) se agregaron a la formulación epoxi. La estabilidad propiedades térmicas de compuestos, parámetros físicos y químicos relacionados con el curado, Las propiedades mecánicas y la morfología de la superficie en el momento de la fractura fueron investigadas por Termogravimetría (TGA), Calorimetría diferencial de barrido (DSC), Espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR), propiedades Microscopía mecánica (tracción) y electrónica de barrido (SEM), respectivamente. En general, la adición de ES y M disminuyó sutilmente la estabilidad térmica siendo la grado de parámetro de descomposición en un 5% (T0.05) menor que el epoxi sintético. A La tasa de curación y el grado de conversión fueron más significativos para tasas más bajas de calentamiento, mientras que los mejores resultados se obtuvieron después de agregar el membrana (M). Entre los modelos cinéticos analizados, aquellos que presentaron una Los que mejor encajaron fueron Friedman Model-Based y Málek, ya que lograron Delinear mejor la reacción curativa debido a la energía de activación en este proceso, no ser constante, y así poder predecir este hecho. Por análisis químico fue posible evaluar el grado de reticulación donde la composición con membrana (M10) También estaba entrecruzado en comparación con el sintético (S5). Hacia Las propiedades mecánicas se mejoraron con ES, así como con M, siendo el Módulo de Young 18%, resistencia a la tracción 50% y deformación 35% mayor en comparación con los compuestos sintéticos. En las micrografías SEM, la Los compuestos sintéticos presentaron una superficie de fractura suave, mientras que en compuestos con ES rugoso y M con multiplanos, lo que sugiere fractura con mayor absorción de energía. En conclusión, las mejores biocomposiciones epoxi/Mx. Se han producido resultados y se ofrecen herramientas efectivas para controlar y obtener propiedades aún mejores, con carácter ecológico. |
| Keywords: | Epóxi Casca de ovo e sua membrana Propriedades térmicas Cinética de cura Reticulação Epoxy Eggshell and its membrane Properties thermal Healing kinetics Reticulation |
| ???metadata.dc.subject.cnpq???: | Engenharia de Materiais |
| URI: | http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/35767 |
| Appears in Collections: | Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais. |
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