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ESTUDO DA FORÇA DE ADESÃO EM POLÍMEROS DISSIMILARES_Tese_Pisanu.pdf: 8033487 bytes, checksum: ec4e40cd2c2f311c6931b1f3b2d049c3 (MD5) / Approved for entry into archive by Escola Politécnica Biblioteca (biengproc@ufba.br) on 2018-12-19T11:50:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1
ESTUDO DA FORÇA DE ADESÃO EM POLÍMEROS DISSIMILARES_Tese_Pisanu.pdf: 8033487 bytes, checksum: ec4e40cd2c2f311c6931b1f3b2d049c3 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-12-19T11:50:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1
ESTUDO DA FORÇA DE ADESÃO EM POLÍMEROS DISSIMILARES_Tese_Pisanu.pdf: 8033487 bytes, checksum: ec4e40cd2c2f311c6931b1f3b2d049c3 (MD5) / CNPQ-Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico. / A exigência crescente do mercado consumidor por produtos com tecnologias sustentáveis
tem motivado o setor produtivo a investir em novos produtos. Aplicações industriais
utilizando compósitos com fibras naturais estão mais frequentes na indústria; contudo é
compulsória a necessidade de atingir requisitos de design e qualidade. Inovações
tecnológicas usando compósitos com fibras vegetais com o processo de injeção
multicomponente exigem investigações na busca por soluções que visem uma produção
mais aprimorada, preservando as propriedades físicas da fibra. Neste sentido, pesquisas
têm sido conduzidas principalmente no que se refere ao entendimento das propriedades
de adesão das peças sobreinjetadas, mediante seu processamento em ferramentas
industriais, onde ficou evidenciado uma lacuna de informações. Neste estudo foi
desenvolvido um compósito de polipropileno com 30% de fibras de coco adicionado a
um agente de acoplamento visando promover o melhor compatibilização entre as fibras
na matriz polimérica, proporcionando assim reforço estrutural. A partir da confecção de
um molde de injeção multicomponente, baseado na geometria do corpo de prova ISO 527,
tipo I, foram obtidas amostras sobreinjetadas com polipropileno e compósitos de fibra de
coco a fim de avaliar a força de adesão em materiais dissimilares. As técnicas de
caracterização para os materiais compósitos incluíram propriedades mecânicas sob tração
e impacto, microscopia eletrônica de varredura e análise térmica. Para o atendimento do
objetivo deste estudo em avaliar a força de adesão entre compósitos com fibra de coco e
o polipropileno, foi especialmente desenvolvido um dispositivo para ensaios de força de
adesão através da análise por cisalhamento. Os resultados obtidos indicaram que o
compósito sem agente de acoplamento apresentou uma força de adesão cerca de 30%
superior aos compósitos aditivados, favorecida pelo mecanismo de ancoragem mecânica.
Por último foram realizados experimentos para avaliar o efeito das variáveis de processo
e da área de sobreposição, na força de adesão das amostras produzidas por sobreinjeção.
As condições experimentais seguiram um delineamento estatístico com 4 fatores em dois
níveis com nível de significância de 5%. Os resultados obtidos indicaram que a força de
adesão cresceu exponencialmente com a área de sobreposição. A temperatura de processo
e a vazão de injeção se destacaram como os fatores mais significativos para o incremento
na força de união dos materiais. Portanto, neste trabalho, a metodologia para avaliação da
força de adesão de compósitos poliméricos obtidos por injeção multicomponente, com o
uso do dispositivo, mostrou-se eficaz, podendo ainda ser aplicada para avaliação da força
de adesão de materiais dissimilares, incluindo madeiras e uniões hibridas de
polímero/madeira, polímero/metais, madeira/metais e outros sistemas binários unidos
com adesivos. / The market consumer increasing demand for products with sustainable technologies has
motivated the industry to invest in new development models. Industrial applications using
natural fiber composites became frequent in the industry; however, they need to achieve
design and quality requirements. Technological innovations using natural fiber polymer
composites with multi-component injection process require investigation of solutions to
optimize production, preserving physical properties of the fiber. However, research have
been conducted to understand adhesion properties of the over injected parts, through
industrial processing tools, where an information gap was evidenced. In this study, a
polypropylene composite with 30% of coconut fibers was added with a coupling agent to
promote the best fiber wetting into the polymer matrix, providing thus structural
reinforcement. From an injection mold impression based on ISO 527 geometry, type I,
composite samples were obtained with polypropylene and coconut fibers to evaluate the
bond strength of the dissimilar materials. Characterization techniques in the natural fiber
polymer composites were mechanical properties under load, Izod impact, Scanning
Electron Microscopy and thermal analysis. In accordance with the purpose of this study
to measure the adhesion strength between composites with coconut fiber and the
polypropylene, a special device for evaluating adhesion shear strength was developed.
The results indicated that the composite without coupling agents obtained greater
adhesion, higher than 30% in relation to the additived composites, mainly due to
mechanical anchoring mechanism. Finally, experiments were carried out to characterize
the effect of process variables and overlap area on the shear adhesion strength of overinjection
samples. Experimental conditions followed a statistical design with four factors
in two levels obtained through a statistical software, according to the 5% of significance
level. Results indicated that the adhesion force increased exponentially with the overlap
area. The temperature process and the injection flow were the most significant variables
for increasing the adhesion shear strength. Therefore, in this work, the methodology for
evaluating the adhesion strength of polymer composites obtained by multi-component
injection, with the use of the pure shear force device, revealed to be effective. Moreover,
it can be applied to evaluate bond strength of dissimilar materials, including joints
between polymer/wood, polymer/metals, wood/metals and other binary systems bonded with adhesives.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:192.168.11:11:ri/28207 |
| Date | 09 November 2018 |
| Creators | Pisanu, Luciano |
| Contributors | Nascimento, Marcio Luis Ferreira, Barbosa, Josiane Dantas Viana, Albuquerque, Elaine Christine de Magalhães Cabral, Azevedo, Joyce Batista, Nascimento, Eduardo do, Pachekoski, Wagner Maurício |
| Publisher | Escola Politécnica - UFBA, Engenharia Industrial, PEI - UFBA, brasil |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFBA, instname:Universidade Federal da Bahia, instacron:UFBA |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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