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Previous issue date: 2017-12-14 / FAPEAM - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas / In Brazil, it is possible to find a great diversity of lignocellulosic fibers with different
chemical, physical and mechanical properties capable of raising the resistance
of the polymers acting as reinforcement in polymer matrix. In this work,
composites were produced using as a matrix the polyurethane resin based on
castor oil reinforced with malva fibers. This native fiber is typical of the Amazon
region, easily found and still under studied. Composites with 30, 50 and 70%
mauve fiber (in mass) were prepared without and with treatment (with sodium
lignosulfonate, LS, in an ultrasonic bath for 1 h). The behavior of these malva
fibers inserted in the polyurethane matrix of castor oil (PU-OM) were evaluated
for physico-chemical and mechanical properties. The techniques of chemical
characterization of fibers (untreated and treated) and X-ray diffraction (XRD) (for
fibers), Thermogravimetry (TGA / DTG), Differential scanning calorimetry (DSC)
(DSC), IR spectroscopy, mechanical impact test, water absorption and finally
Optical Microscopy (OM) to investigate the fracture region of the composites after
impact test. The chemical analyzes showed that after treatment of the fibers with
LS, the total lignin Klason content increased by 3%. In addition, the peak in the
DTG curve after 470 °C, corresponding to lignin, had a significant increase in
intensity (about 30%). X-ray results showed that despite the decrease in cellulose
content in the fibers (from 59 to 53%) there was no change in the crystallinity
index (maintained at approximately 68%). The mechanical impact test showed
that the impact resistance increased significantly with the increase of the
percentage of fiber introduced in the composites. The treatment with LS /
ultrasonic had its proven efficiency in the composites of 70% of fiber whose
results of resistance stood out from the others. The water absorption test showed
that 70% fiber composites generally absorbed more water as a function of time,
due to the greater presence of fibers, consequently more polar groups, when
compared to the others. In general, the results were promising, as it allowed the
substitution of synthetic materials (PU) by renewable materials, fibers, manoma
oil and LS treatment. / No Brasil é possível encontrar grande diversidade de fibras lignocelulósicas com
diferentes propriedades químicas, físicas e mecânicas capazes de elevar a
resistência dos polímeros atuando como reforço em matrizes poliméricas. Neste
trabalho foram desenvolvidos compósitos poliméricos, utilizando como matriz a
resina poliuretana à base de óleo de mamona reforçada com fibras de malva.
Esta fibra nativa é típica da região amazônica, facilmente encontrada e ainda
pouco estudada. Foram preparados compósitos com 30, 50 e 70% de fibra (em
massa) de malva sem e com tratamento (com lignossulfonato de sódio, LS, em
banho de ultrassom durante 1h). O comportamento destas fibras de malva
inseridas na matriz poliuretânica de óleo de mamona (PU-OM) foram avaliadas
quanto às propriedades físico-químicas e mecânicas. Foram utilizadas as
técnicas de caracterizações químicas de fibras (não tratadas e tratadas) e
difração de raios X (DRX) (para as fibras), Termogravimetria (TGA/DTG),
Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), Espectroscopia na Região do
Infravermelho (FTIR), ensaio mecânico de impacto, absorção de água e por fim
Microscopia Óptica (MO) para investigar a região de fratura dos compósitos após
ensaio de impacto. As análises químicas mostraram que após o tratamento das
fibras com LS, o teor de lignina Klason total aumentou em 3%. Além disso, o pico
na curva DTG após 470 oC, correspondente à lignina, teve um aumento
significativo de intensidade (cerca de 30%). Os resultados de raio X mostraram
que apesar da diminuição do teor de celulose nas fibras (de 59 para 53%) não
houve alteração no índice de cristalinidade destas (mantido em
aproximadamente 68%). O ensaio mecânico de impacto apontou que a
resistência aumentou signitificamente com o aumento da porcentagem de fibra
introduzidos nos compósitos. O tratamento com LS/ultrassom teve sua eficiência
comprovada nos compósitos de 70% de fibra cujo resultados de resistência se
sobressaíram dos demais. O teste de absorção de água mostrou que os
compósitos com 70% de fibra em geral absorveram mais água em função do
tempo, devido à maior presença de fibras, consequentemente maior número de
grupos polares, quando comparado aos demais. No geral, os resultados foram
promissores, pois possibilitou a substituição de materiais sintéticos (PU) por
materiais de fontes renováveis, fibras, óleo de manoma e tratamento com LS.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:http://localhost:tede/6152 |
| Date | 14 December 2017 |
| Creators | Cunha, Juliana dos Santos Carneiro da, 92-99603-2218 |
| Contributors | ppgcem@ufam.edu.br, Silva, Cristina Gomes da, Nogueira, Içamira Costa, Ribas, Luciane Farias |
| Publisher | Universidade Federal do Amazonas, Programa de Pós-graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, UFAM, Brasil, Faculdade de Tecnologia |
| 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:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFAM, instname:Universidade Federal do Amazonas, instacron:UFAM |
| Rights | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/, info:eu-repo/semantics/embargoedAccess |
| Relation | 2154999707942291831, 600, 500, -5930111888266832212 |
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