Desenvolvimento de processo de obten????o de nanopart??culas de s??lica a partir de res??duo de fonte renov??vel e incorpora????o em pol??mero termopl??stico para a fabrica????o de nanocomp??sito

• Autor(a) principal: ORTIZ, ANGEL V.
• Data de Publicação: 2016
• Tipo de documento: Dissertação
• Título da fonte: Repositório Institucional do IPEN
• Texto Completo: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/27498
• topic: bagasse; sugar cane; waste processing; biomass; extraction; silica; polymers; thermoplastics; nanostructures; crystal structure; crystallography; radiochemistry; thermal analysis; chlorine compounds; sodium chlorides; light scattering; high-level radioactive wastes; mechanical properties; thermodynamic properties; comparative evaluations

A tecnologia de nanocomp??sitos ?? aplic??vel a uma vasta gama de pol??meros termopl??sticos e termofixos. A utiliza????o de subprodutos da cana de a????car tem sido extensivamente estudada como fonte de refor??os para os nanocomp??sitos. O baga??o da cana ?? largamente utilizado na cogera????o de energia e, como resultado da queima deste material, s??o produzidas milh??es de toneladas de cinzas. Para este trabalho, s??lica contida nas cinzas do baga??o da cana de a????car foi extra??da por m??todo qu??mico e m??todo t??rmico. O m??todo t??rmico se mostrou mais eficiente levando a uma pureza de mais de 93 % em s??lica, enquanto o m??todo qu??mico gerou s??lica bastante contaminada com cloro e s??dio provenientes dos reagentes da extra????o. As part??culas de s??lica obtidas foram avaliadas por espalhamento de luz din??mico (DSL) e apresentaram tamanho m??dio de 12 μm. Estas part??culas foram submetidas ?? moagem em moinho de bolas e na sequ??ncia a tratamento sonoqu??mico em meio l??quido. As part??culas de s??lica tratadas no processo sonoqu??mico a 20 kHz, pot??ncia de 500 W e 90 minutos tiveram suas dimens??es reduzidas a escala nanom??trica da ordem de dezenas de nan??metros. A nanoss??lica obtida foi ent??o incorporada como refor??o em polietileno de alta densidade (HDPE). Ensaios mec??nicos e termo-mec??nicos mostram ganhos de propriedades mec??nicas, com exce????o da propriedade de resist??ncia ao impacto. O ensaio de deflex??o t??rmica (HDT) mostrou que a incorpora????o deste refor??o no HDPE levou a um pequeno aumento nesta propriedade rela????o ao HDPE puro. A cristalinidade dos nanocomp??sitos gerados foi avaliada por meio de calorimetria explorat??ria diferencial (DSC) e observou-se um decr??scimo de cristalinidade do material quando a incorpora????o de refor??o foi de 3%. O material irradiado a 250 kGy com feixe de el??trons mostra ganhos acentuados na principais propriedades do mesmo, principalmente devido ao alto n??vel de reticula????o do HDPE irradiado.