Desenvolvimento e Caracterização de Compósitos de Polipropileno Reforçados com Cargas de Basalto

• Autor(a) principal: Hemei, Dorin
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10362/160443
• topic: Compósitos; Basalto; Polipropileno; Pó de Basalto; Pó de Fibras de Basalto; Escamas de Basalto; Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia Química

Este trabalho tem por objetivo estudar a valorização de pó de basalto com diâmetro < 500 μm (PB), de pó de fibra de basalto com diâmetro 20-30 μm e comprimento <200 μm (FB) e escamas de basalto com 70-600 μm (EBF) e 100-800 μm (EB2) por incorporação de 5% (p/p), 10% (p/p) e 20% (p/p) destes materiais em compósitos de polipropileno. Para comparação foram utilizados compósitos de polipropileno com 5% (p/p), 10% (p/p) e 20% (p/p) de carbonato de cálcio com d50 de 2,7 μm (CC). No total foram extrudidos 15 compósitos. Durante o processo de extrusão foi observada grande variabili-dade na granulometria do grão. Verificou-se que este problema estava associado à dificuldade de con-trolo da temperatura da extrusora. Foram injetados corpos de prova que forma utilizados nos ensaios de tração, ensaios de impacto, ensaios de flexão, ensaios de abrasão e também para a determinação da dureza, da densidade, do índice de fluidez, da hidrifobicidade, da absorção de água, da resistência dos compósitos a ácidos e bases, da resistência à degradação por exposição ao meio-ambiente e da resistência ao fogo dos compósitos. Verificou-se que com o aumento da percentagem de carga, há um aumento da densidade, dureza, da rigidez, resistência à flexão e do modulo de flexão dos compósitos CC, PB, FB, EBF e EB2. O contrário foi observado para o índice de fluidez, a resistência à tração e a resistência à abrasão dos compósitos CC, PB, FB, EBF e EB2 com o aumento da quantidade de carga. Os compósitos CC, PB, FB, EBF e EB2 apresentaram uma elevada resistência por exposição durante 24 h a ácido cítrico a 1% (p/p), hidróxido de sódio a 10% (p/p) e hipoclorito de sódio a 14% (p/p) de cloro ativo. Todos os materiais apresentaram uma elevada hidrofóbicidade com uma absorção de água inferior a 1%. Foram realizadas ensaios de exposição direta ao meio-ambiente, por 77 dias, dos compósitos CC, PB, FB, EBF e EB2. Verificou-se um aumento significativo na descoloração dos compósitos PB, FB, EBF e EB2 com o aumento da quantidade de carga. Verificou-se ainda que a fragilidade dos compósitos CC, PB, FB, EBF e EB2 aumenta com o tempo de exposição. O aumento da percentagem de todas as cargas dos compósitos resultou na diminuição da velocidade de queima, indicando que estas cargas podem, eventualmente, ser usadas como retardantes de chama naturais.