Estratégias de melhoria de propriedades de compósitos de polietileno e cortiça por moldação rotacional

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Couto, Vitória Gil Padrão
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/1822/70468
Resumo: Dissertação de mestrado integrado em Engenharia de Polímeros
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spelling Estratégias de melhoria de propriedades de compósitos de polietileno e cortiça por moldação rotacionalCompósitosCortiçaMoldação rotacionalPolietilenoCompositesCorkRotational mouldingPolyethyleneEngenharia e Tecnologia::Engenharia dos MateriaisDissertação de mestrado integrado em Engenharia de PolímerosNa busca de soluções sustentáveis de modo a reduzir o consumo de recursos provenientes de fontes não renováveis, os materiais naturais surgem como alternativas de baixo impacto ambiental. A cortiça é reutilizável e reciclável, possui excelentes propriedades acústicas e térmicas, é impermeável a líquidos e gases e oferece um aspeto visual e toque únicos que a tornam difícil de ser substituída por materiais sintéticos. A partir da reutilização dos subprodutos resultantes da transformação da cortiça, surge a criação de compósitos em que a cortiça é incorporada em matrizes poliméricas, o que permite aliar as propriedades ecológicas ao bom desempenho mecânico dos materiais poliméricos. No âmbito do projeto ROTMI e com o objetivo de criar um produto sustentável, estético e funcional por moldação rotacional, estudaram-se diferentes composições de materiais e condições de processamento, bem como os seus efeitos nas propriedades finais das peças. Foram produzidas peças de polietileno com cortiça incorporada a várias temperaturas do ar dentro do molde (PIAT) por moldação rotacional. A elevada porosidade observada após o processo de moldação rotacional e a falta de compactação entre os dois materiais geram baixas propriedades mecânicas. Assim, surgiu a necessidade de avaliar estratégias de melhoria, como a utilização de um compósito pré-extrudido de polietileno e cortiça e também de peças bicamada. Os compósitos desenvolvidos foram submetidos a ensaios de caraterização estética (análise da cor), química (avaliação da composição química), térmica (perda de massa com a temperatura), física (massa volúmica e ângulos de contacto), dimensional, morfológica (microscopia) e mecânica (resistência ao impacto). Os resultados mostram que com o aumento da temperatura do ar no interior do molde (PIAT) há alteração da cor da cortiça, embora não haja alteração nas propriedades mecânicas das peças. Com compósito extrudido não se verifica uma melhoria das propriedades mecânicas e é perdida a estética da cortiça, por isso, revela não ser uma estratégia vantajosa. Pelo contrário, a incorporação de uma segunda camada é uma excelente alternativa para se obterem peças com o aspeto da cortiça e com boas propriedades mecânicas.In the search for sustainable solutions to reduce resource consumption from non-renewable sources, natural materials emerge as alternatives with low environmental impact. Cork is reusable and recyclable and has excellent acoustic and thermal properties; it is impermeable to liquids and gases, and offers a unique look and touch that makes it difficult to be replaced by synthetic materials. From the reuse of by-products resulting from the transformation of cork, composites are created in which cork is incorporated into polymeric matrices, which allows the combination of the ecological properties with the good mechanical performance of the polymeric materials. Within the scope of the ROTMI project and aiming to create a sustainable, aesthetic and functional product by rotational moulding, different material compositions and processing conditions were studied, as well as their effect on the final properties of the pieces. Pieces of polyethylene with cork incorporated at various peaks of internal air temperature (PIAT) were produced by rotational molding. The high porosity observed after the rotational moulding process and the lack of compaction between the two materials generate low mechanical properties. Thus, it was necessary to evaluate improvement strategies, such as the use of a pre-extruded polyethylene and cork composite and also bilayer pieces. The composites developed were submitted to aesthetic (colour analysis), chemical (evaluation of chemical composition), thermal (mass loss with temperature), physical (density and contact angles), dimensional, morphological (microscopy) and mechanical (impact resistance) tests. The results show that with the increase of the peak of internal air temperature (PIAT) there is a change in the cork colour, although there is no change in the mechanical properties of the pieces. With extruded composite there is no improvement in the mechanical properties and the aesthetics of cork is lost, so it turns out not to be a beneficial strategy. On the contrary, the incorporation of a second layer is an excellent alternative to obtain cork-looking pieces with good mechanical properties.Este trabalho foi realizado no âmbito do projeto ROTMI - RoTMI – Rotomolding Technology and Materials Innovations, código da operação POCI-01-0247-FEDER-33095, cofinanciado pelo Fundo Europeu de Desenvolvimento Regional (FEDER) através do Programa Operacional Competitividade e Internacionalização no âmbito do Programa “Portugal 2020”, nos termos do aviso da candidatura n.º 03/SI/2017.Martins, Carla I.Universidade do MinhoCouto, Vitória Gil Padrão20192019-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/1822/70468por202582256info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-07-21T12:30:09Zoai:repositorium.sdum.uminho.pt:1822/70468Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T19:25:16.408392Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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