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Título: Aplicação de fibras de celulose modificadas com nanopartículas de sílica (SiO2) em compósitos com Acrilonitrila-Butadieno-Estireno (ABS)
Autor(es): Lustosa, Emanuela Camargo de Barros
Orientador(es): Del Menezzi, Cláudio Henrique Soares
Coorientador(es): Luz, Sandra Maria da
Assunto: Compósitos
Fibras vegetais
Celulose
Nanopartículas de sílica
Data de publicação: 18-Fev-2019
Referência: LUSTOSA, Emanuela Camargo de Barros. Aplicação de fibras de celulose modificadas com nanopartículas de sílica (SiO2) em compósitos com Acrilonitrila-Butadieno-Estireno (ABS). 2018. 67 f., il. Dissertação (Mestrado em Ciências Florestais)—Universidade de Brasília, Brasília, 2018.
Resumo: O objetivo geral deste trabalho foi avaliar o efeito da utilização de fibras de celulose modificadas com nanopartículas de sílica (SiO2) na confecção de compósitos com matriz de terpolímero acrilonitrila-butadieno-estireno (ABS). Os compósitos foram confeccionados utilizando matriz de ABS e fibras de polpa celulose branqueada não modificadas (fibras NT) e modificadas com as nanopartículas de sílica (fibras T1 e T2). A fibras foram modificadas pela deposição de nanopartículas de sílica (SiO2), utilizando o processo sol-gel, tendo como precursor o ortosilicato de tetraetila (TEOS). Adicionalmente, duas concentrações de TEOS e dois tempos de reação foram utilizados para produzir dois tipos de fibras modificadas, fibras T1 e fibras T2. Além disso, foram avaliados dois teores de fibras na matriz (10% e 20% m/m). Os compósitos foram obtidos por meio do processo de extrusão e posteriormente de injeção. As fibras foram caracterizadas quanto ao rendimento, análise térmica (termogravimetria - TGA, derivada termogravimétrica - DTG e calorimetria diferencial exploratória - DSC), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). Os compósitos foram caracterizados quanto à densidade, absorção de água, tração, flexão, dureza Shore D, análises térmicas (TGA, DTG, DSC), temperatura de distorção térmica (HDT), temperatura de amolecimento VICAT e microscopia (MEV). Foi aplicada análise estatística para as propriedades de densidade, HDT, VICAT, flexão, tração e dureza. O aumento do teor de fibras de 10% para 20% proporcionou melhora significativa para as propriedades mecânicas de módulo de elasticidade em tração, resistência à flexão, módulo de elasticidade em flexão também para a temperatura de deflexão térmica HDT e temperatura de amolecimento VICAT. No entanto, o aumento do teor de fibras de 10% para 20%, comparando os compósitos com relação ao ABS, provocou diminuição do Tonset, também ocasionou aumento da absorção de água e provocou aumento da densidade. A adição de fibras modificadas proporcionou incremento na rigidez do material para os esforços de tração e de flexão.
Abstract: The aim of this study was to evaluate the effect of the use of cellulose pulp fibers modified with silica nanoparticles (SiO2) in composites with terpolymer acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS). The composites were made using ABS as matrix and unmodified cellulose pulp fibers (NT fibers) and modified with silica nanoparticles (fibers T1 and T2). The modification of cellulose pulp fibers consists by deposition of silica nanoparticles (SiO2), using the sol-gel process, having as precursor the tetraethyl ortosilicate (TEOS). In addition, two concentrations of TEOS and two reaction times were used to produce two types of modified fibers, T1 fibers and T2 fibers. In addition, two fiber contents were evaluated (10% and 20% m/m). The composites were obtained by extrusion process and subsequent injection. The fibers were characterized in terms of yield, thermal analysis (thermogravimetry - TGA, thermogravimetric derivative - DTG and differential scanning calorimetry - DSC), scanning electron microscopy (SEM) and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). The composites were characterized in terms of density, water absorption, tensile, flexural, Shore D hardness, thermal analysis (TGA, DTG, DSC), heat deflection temperature (HDT), softening temperature VICAT and microscopy (SEM). The increase of fiber content from 10% to 20% provided significant improvement for the tensile modulus, flexural strength, flexural modulus also for the heat deflection temperature HDT and softening temperature VICAT. However, the increase the content from 10% to 20%, in comparison with ABS, caused a decrease in Tonset, also caused an increase in water absorption and density. Addition of modified fibers provided an increase in the rigidity of the material for tensile and flexural stresses.
Informações adicionais: Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Florestal, Programa de Pós-Graduação em Ciências Florestais, 2018.
Licença: A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.
Agência financiadora: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES).
Aparece nas coleções:EFL - Mestrado em Ciências Florestais (Dissertações)

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