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Title: Desenvolvimento, caracterização e envelhecimento térmico de compósitos híbridos PP/sisal-organobentonita.
Other Titles: Development, characterization and thermal aging of hybrid composites PP/sisal-organobentonite.
???metadata.dc.creator???: ARAÚJO, Sueila Silva.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: CARVALHO, Laura Hecker de.
???metadata.dc.contributor.advisor2???: SILVA, Suédina Maria de Lima.
???metadata.dc.contributor.referee1???: D'ALMEIDA, José Roberto Moraes.
???metadata.dc.contributor.referee2???: WELLEN, Renate Maria Ramos.
???metadata.dc.contributor.referee3???: MELO, Tomás Jeferson Alves de.
???metadata.dc.contributor.referee4???: CANEDO, Eduardo Luis.
Keywords: Compósitos Híbridos PP/SISAL- Organobentonita;Sisal;Polipropileno;Fibras Vegetais;Surfactantes Orgânicos;Hybrid Composites PP/SISAL- Oganobentonite;Vegetable Fibers;Organic Surfactants
Issue Date: 27-Apr-2012
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: ARAÚJO, Sueila Silva. Desenvolvimento, caracterização e envelhecimento térmico de compósitos híbridos PP/sisal-organobentonita. 2012. 129 f. (Tese de Doutorado 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, 2012.
???metadata.dc.description.resumo???: O presente trabalho tem por objetivo avaliar a influência do tratamento químico das fibras de sisal, do teor de fibra e argila organofílica, do tipo de equipamento de processamento, e do tempo de envelhecimento térmico nas propriedades mecânicas e termomecânicas dos compósitos PP/Sisal e PP/Sisal/ Organobentonita. As fibras curtas de sisal naturais ou modificadas superficialmente com soluções aquosas de hidróxido de foram caracterizadas por FTIR, TGA e MEV. Compósitos PP/sisal com 10 e 20% em massa de fibra de sisal natural e/ou tratada foram preparados utilizando extrusora monorosca e dupla rosca co- e contra-rotativa. Compósitos híbridos PP/sisal-argila com 20% em massa de fibra de sisal natural e 1, 3, e 5% em massa de organobentonita foram preparados utilizando a extrusora dupla rosca corotativa. Os compósitos foram caracterizados por TGA e DSC; a qualidade da dispersão foi avaliada por microscopia ótica e MEV, as propriedades mecânicas (módulo elástico, resistência à tração e ao impacto, dureza) e termomecânicas (temperatura de deflexão térmica), e a capacidade de absorção de água foram estudadas. O desempenho dos materiais foi avaliado após envelhecimento térmico de até 15 dias. Os resultados mostraram que a adição de fibra sisal ao polímero resultou em compósitos mais rígidos e tenazes, mas o tipo de equipamento utilizado para a preparação dos compósitos não afetou significativamente as propriedades dos mesmos; o tratamento alcalino da fibra não alterou significativamente as propriedades. A organobentonita apresentou excelente distribuição na matriz. A adição de argila diminui significativamente o módulo elástico em tração, com queda moderada da resistência à tração e aumento moderado da resistência ao impacto. Os testes realizados nos compósitos expostos termicamente mostraram que as propriedades mecânicas diminuíram com o tempo de exposição; a presença de argila ocasionou a destruição da matriz após 15 dias de envelhecimento térmico.
Abstract: The present work is concerned with the effect of the chemical treatment of the fibers, loading level of sisal fiber and organoclay, compounding equipment, and thermal aging time on the mechanical and thermo-mechanical properties of polypropylene/sisal composites and polypropylene/sisal/organoclay hybrids. Short sisal fibers natural or chemically treated with aqueous solutions of sodium hydroxide were characterized by FTIR, TGA and SEM. PP/sisal composites with 10 and 20% natural or modified fiber content were compounded in single and twin-screw extruders (co- and counter-rotating). Hybrid composites with 20% sisal fibers and 1, 3, and 5% organoclay were prepared in the corotating twin-screw extruder. Composites were characterized by TGA and DSC. The quality of dispersion was estimated from optical and electron microscopy. Mechanical properties in tension, impact strength, and hardness, heat deflection temperature, water absorption capacity were measured, and performance was studied after thermal aging for up to 15 days. Sisal fiber addition resulted in stiffer and tougher materials, but the type of processing equipment don’t significantly affect the properties; chemical treatment of the fibers didn’t affected properties either. Clay was found to be well dispersed in the hybrids. Clay addition lowered the elastic modulus and resulted in a moderate decrease in tensile strength and an equally moderate increase in impact strength. Thermal aging affected the performance in proportion to exposure time; the presence of organoclay resulted in the near complete breakdown of the PP matrix after 15 day aging.
Keywords: Compósitos Híbridos PP/SISAL- Organobentonita
Sisal
Polipropileno
Fibras Vegetais
Surfactantes Orgânicos
Hybrid Composites PP/SISAL- Oganobentonite
Vegetable Fibers
Organic Surfactants
???metadata.dc.subject.cnpq???: Engenharias
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/7250
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