Orientadora: Profa. Dra. Márcia Aparecida da Silva Spinacé / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Biotecnociência, 2014. / Compositos polimericos reforcados com fibras lignocelulosicas podem ter suas propriedades mecanicas melhoradas com o uso de agentes de acoplamento (AC) em sua formulacao, este processo e denominado de funcionalizacao e pode ser aplicado na matriz e/ou na fibra por enxertia. A adesao entre fibra e matriz e prejudicada devido ao carater hidrofilico e polar da fibra frente ao carater hidrofobico e apolar de matrizes como poliolefinas. O anidrido maleico e muito utilizado na funcionalizacao do PP, e os organosilanos sao comumente usados na funcionalizacao de fibras; porem nos dois casos, os residuos de hidroperoxido (iniciador) da enxertia podem atuar como pro-degradantes da matriz. Neste trabalho foi estudado o envelhecimento ambiental de compositos processados por extrusao-injecao de PP sem e com 2 % em massa de anidrido maleico (PPAM) com 20 % em massa de fibras de curaua funcionalizada ou nao com organosilano (N-(¿À-aminoetil)-¿Á-aminopropiltrimetoxisilano). As fibras de curaua foram fibriladas a fim de aumentar a razao de aspecto (comprimento/diametro) e area superficial visando um aumento da adesao no composito. O envelhecimento ambiental natural por 12 meses foi conduzido em Santo Andre / S.P (maior indice de poluicao atmosferica) e Campinas/ S.P. (maior indice de radiacao UV) com o objetivo de verificar a influencia das duas regioes. A degradacao dos compositos foi avaliada atraves de indice de carbonila (IC), propriedades mecanicas (tracao e flexao), Microscopia Optica e Eletronica de Varredura (MEV) e Espectroscopia de absorcao no UV-Vis. A degradacao ambiental foi evidenciada pelo aumento do IC, formacao de fissuras superficiais e embranquecimento no periodo analisado. O uso dos AC promoveu uma melhora das propriedades mecanicas, porem provocou um aumento do IC que e um indicio de degradacao da matriz, atuando como pro-degradante. Nos compositos com a matriz e as fibras funcionalizadas o IC foi superior quando comparado aos demais. Apesar desse resultado, os valores de tensao maxima sob flexao foram superiores para os compositos com AC. Os resultados evidenciaram que para as formulacoes e condicoes estudadas, a intensidade de irradiacao UV apresenta maior influencia quando comparada aos poluentes atmosfericos no processo de degradacao. Alem disso, as medidas de IC da face nao exposta indicaram que as fibras de curaua e os AC bloquearam a degradacao da matriz de PP, o que corroborou para a manutencao das propriedades mecanicas apos 12 meses de envelhecimento. / In polymeric composites reinforced with vegetable fibers, hydrophilic character, forms a weak link with arrays of polyolefins, which have hydrophobic character, the use of coupling agents is needed. Then, it is possible to functionalize the matrix and / or fiber and cause better adhesion. Maleic anhydride modified polymers are widely used as coupling agent, but the hydroperoxide waste used in grafting of polyolefin may act as pro-degrading in the polymer matrix, the same applies to the use of the coupling agent in the functionalization of the fibers. In this project the environmental aging of PP composites with curauá fiber composite with and without coupling agent in both was studied. Curauá fibers were fibrillated aiming an increasing of fiber-matrix adhesion as a function of promoting greater exposure of surface contact, and promote greater efficiency of functionalization using a coupling agent, in this case an organosilane. Environmental aging for 12 months were conducted in Santo André, SP, Brazil and Campinas, SP, Brazil in order to check the influence of the two regions for the difference in atmospheric composition against pollutants and levels of solar irradiation. The degradation was evaluated by carbonyl index (CI) measured by infrared spectroscopy (FTIR), mechanical properties, optical microscopy and Scanning Electron Microscopy, optical microscopy and UV-visible absorption. Environmental degradation was evidenced by increased IC, formation of surface cracks and whitening in the analyzed period. The coupling agent improved the mechanical properties, but after environmental aging it promoted an increase in the IC due to its role as a pro-degrading. Nevertheless, the stress results in the maximum bending strength were higher for composites using the coupling agent during the aging period. The results also showed for the present formulations and conditions as the irradiation intensity prevails over the levels of pollutants as predominant factors of degradation of polymers and composites and the fibers form a barrier / filter to the degradation process of the materials.

Several studies have been conducted using natural materials as fillers in polymeric matrices and many of them utilizes fillers from plants. The aim of these researches is to develop materials that have good mechanical properties employing renewable sources. In our work, we have investigated the influence of the styrene-butadiene-styrene (SBS) and coupling agents (graphitized polypropylene with maleic anhydride (PP-MA) and styrene-ethylene-butylene-styrene graphitized with maleic anhydride (SEBS-MA)) in the mechanical properties of composites of polypropylene (PP) - heterophasic copolymer containing husk coconut. The composites, containing 20wt% husk coconut, with and without the presence of coupling agents, were prepared by extrusion and molded by injection. The mechanical properties were evaluated by tensile test, three point bending and impact strength IZOD. The samples were characterized by differential scanning calorimetry (DSC). It was made by scanning electron microscopy (SEM) of all samples derived from the impact test. The test results demonstrated gain properties in composites of PP with husk coconut with the use of coupling agents. It was found that the yield stress and elastic modulus of tension and bend tests presented better results was used graphitized coupling agent in polypropylene instead of graphitized elastomer in this case SEBS-MA. Formulations containing 2.5% of SBS, 2.5% of SEBS-MA and 5.0% of MA-PP showed the best results properties. For the impact strength property maleic anhydride in the elastomer graphitized performed better than the PP graphitized in this case 5.0% of SEBS-MA. The addition of husk coconut reduced the tenacity of PP, making it more brittle. / Diversos estudos vêm sendo realizados sobre a utilização de materiais naturais empregados como carga em matrizes poliméricas, e grande parte das pesquisas aborda o emprego de cargas naturais de origem vegetal. Os objetivos dessas pesquisas consistem em desenvolver produtos que tenham boas propriedades mecânicas bem como aproveitar materiais de origem renovável. Neste trabalho foi analisada a influência do copolímero estireno-butadieno-estireno (SBS) e dos agentes de acoplamento (polipropileno grafitizado com anidrido maleico (PP-MA) e o estireno-etileno-butileno-estireno grafitizado com anidrido maleico (SEBS-MA)) nas propriedades mecânicas de compósitos de polipropileno (PP) - copolímero heterofásico, contendo pó da casca do coco seco. Compósitos contendo 20%, em peso, de pó de coco, com e sem a presença de agentes de acoplamento, foram preparados pelo processo de extrusão, e os corpos de prova para os ensaios foram moldados por processo de injeção. As propriedades mecânicas foram analisadas através de ensaios mecânicos de tração, flexão em três pontos e resistência ao impacto IZOD. As amostras foram caracterizadas por calorimetria exploratória diferencial (DSC). Foi realizada microscopia eletrônica de varredura (MEV) de todas as amostras resultantes do ensaio de impacto. Os resultados dos ensaios comprovaram o ganho de propriedades em compósitos de PP com pó de coco, com a utilização de agentes de acoplamento. Verificou-se que a tensão de escoamento e módulo de elasticidade sobre tração e flexão apresentaram melhores resultados quando foi empregado o agente de acoplamento grafitizado no polipropileno, ao invés do grafitizado em elastômeros, neste caso SEBS-MA. As formulações contendo 2,5% de SBS, 2,5% de SEBS-MA e 5,0% de PP-MA apresentaram os melhores resultados de propriedades. Para a propriedade de resistência ao impacto o anidrido maleico grafitizado no elastômero apresentou melhor desempenho que o grafitizado no PP, neste caso 5,0% de SEBS-MA. A adição de pó de coco reduziu a tenacidade do PP tornando-o mais frágil.