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Previous issue date: 2013-04-18 / Carbon fiber reinforced epoxy composites are engineering materials whose are used in a wide range of applications in industries such as automotive, aerospace and sporting goods due to the properties of these composites as strength, durability, low weight and low cost. There are in the literature studies of various methods of recycling carbon fiber at the end of life from parts made with this material. This work reports a study of the polyacrylonitrile carbon fiber reinforced polymer recycling from diglicicil epoxy ether of bisphenol A composite. Initial studies were aimed at finding the best condition to remove the polymer matrix and thereby recover the carbon fiber by heat treatment in a muffle furnace. The matrix was removed at 450°C without degradation of the carbon fiber at 2 hours. The removal of the meanly volatile substances was verified with the Gas Chromatography analysis. The carbon fiber was incorporated randomly in the polyurethane matrix without chemical pre-treatment. The confirmation of the removal of the resin carbon fiber was obtained through the Scanning Electron Microscopy (SEM) and Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR). The characterization of the carbon fiber reinforced polyurethane composite was performed using the techniques: Thermogravimetric Analysis (TGA), Dynamic Mechanical Analysis (DMA) and FTIR. Thus, it was observed that the carbon fiber reinforced polyurethane at 2 % and 3% showed improvement in the mechanical properties since the storage modulus value was 3 and 4 times more than pure PU, respectively. Moreover, the glass transition temperature was more than 140°C for the composite polyurethane/carbon fiber and 110°C for the PU pure. / Os compósitos de polímeros termorrígidos reforçados com fibra de carbono apresentam um crescente uso em diversas aplicações na indústria automotiva, aeronáutica e materiais esportivos devido às importantes propriedades desses polímeros como baixa densidade, resistência à corrosão e custo reduzido. Dessa forma, é possível encontrar na literatura diversos estudos de recuperação da fibra de carbono a partir de compósitos de resina epóxi. Nesse trabalho, estudouse a reciclagem de fibra de carbono de base de poliacrilonitrila a partir de compósito de resina epóxi diglicicil éter do bisfenol A. Dessa forma, a primeira parte do estudo teve como objetivo encontrar a melhor condição para remover a matriz polimérica e com isso recuperar a fibra de carbono através de tratamento térmico em mufla. Realizou-se o tratamento térmico do compósito em várias temperaturas, e a condição ideal foi obtida a 450°C por 2 horas, uma vez que toda resina foi removida sem degradar a fibra. A eliminação dos principais voláteis durante o tratamento térmico foi acompanhada com o uso de cromatografia gasosa. A segunda etapa do trabalho consistiu em utilizar a fibra de carbono recuperada como material de reforço de poliuretana. A fibra de carbono foi incorporada aleatoriamente na matriz polimérica sem tratamento químico. A confirmação da remoção da resina da fibra de carbono foi obtida através dos ensaios de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e Microscopia na Região do Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR). Realizou-se a caracterização da poliuretana reforçada com fibra de carbono através da Termogravimetria (TG), da Análise Dinâmico Mecânica (DMA ou DMTA) e FTIR. Com isso, observou-se que as amostras de poliuretana reforçadas com fibra de carbono a 2% e a 3% em massa apresentaram um módulo de armazenamento três e quatro vezes maiores do que o da matriz pura, respectivamente. Além disso, observou-se que a transição vítrea (Tg) do compósito de PU e fibra de carbono foi maior que 140°C enquanto que a PU sem fibras apresentou Tg de aproximadamente 110°C.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/1190 |
| Date | 18 April 2013 |
| Creators | Rodrigues, Gleice Guevara Matielli |
| Contributors | Botaro, Vagner Roberto, Paiva, Jane Maria Faulstich de, Silva, Nelson Marques da |
| Publisher | Universidade Federal de São Carlos, Programa de Pós-graduação em Ciências dos Materiais (campus SOROCABA), UFSCar, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSCAR, instname:Universidade Federal de São Carlos, instacron:UFSCAR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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