Blenda de Polihidróxibutirato(PHB)/Copoliéster Alifático Aromático (AAC) Ecoflex® reforçada com nanofibras de celulose (NFC): análise da resistência mecânica e propriedades químicas
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Resumo: | Due to increasing use of polymeric materials in society and the large volume of of those materials disposal in nature, the biodegradable polymers have increased interest in research of materials area. The Polyhydroxybutyrate (PHB) is a biodegradable polymer used in this work for preparation of a blend with other biodegradable polymer, the aromatic aliphatic Copoliéster (AAC). The central idea was to obtain a material that maintain good mechanical properties due to resistance of PHB and flexibility of the AAC. The percentages reasons in mass of PHB:AAC used for the prepration of physical mixture were 90:10, 80:20 and 95:5. The blends preparation has employed in a first step a solubilization process using chloroform as solvent and after thermoforming process as final preparation step. Some blends were reinforced with cellulose nanofibers extracted from bamboo (NFC) to form a composite. Some techiniques were used to determine the properties of the blend: analysis of FTIR, SEM, DMTA and optical microscopy. DMA tests in tensile module have shown that the blend offers interesting properties, such as increased flexibility of some blends when compared to the PHB without significant decrease in mechanical strength. The images obtained in SEM showed that there is interaction between the phases present in the blend and that this interaction benefits the miscibility, however the increase in composition of Ecoflex in the blend results on phase separation which can cause changes in the mechanical and chemical properties. The results obtained by DMA analysis on flexural modulus and also the DSC analysis have showed important informations about the the miscibility of blends and the relation of miscibility and temperature. For the composites it became evident that the addition of nanofibers have occasioned in 10 to 15% change in the values of the storage and loss module, making the more rigid material when compared to the bends |
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The Polyhydroxybutyrate (PHB) is a biodegradable polymer used in this work for preparation of a blend with other biodegradable polymer, the aromatic aliphatic Copoliéster (AAC). The central idea was to obtain a material that maintain good mechanical properties due to resistance of PHB and flexibility of the AAC. The percentages reasons in mass of PHB:AAC used for the prepration of physical mixture were 90:10, 80:20 and 95:5. The blends preparation has employed in a first step a solubilization process using chloroform as solvent and after thermoforming process as final preparation step. Some blends were reinforced with cellulose nanofibers extracted from bamboo (NFC) to form a composite. Some techiniques were used to determine the properties of the blend: analysis of FTIR, SEM, DMTA and optical microscopy. 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For the composites it became evident that the addition of nanofibers have occasioned in 10 to 15% change in the values of the storage and loss module, making the more rigid material when compared to the bendsDevido a crescente utilização dos materiais poliméricos na sociedade e o grande volume de descarte desses materiais na natureza, cada vez mais têm aumentado o interesse na pesquisa de materiais que sejam biodegradáveis. O polihidróxibutirato (PHB) é um polímero biodegradável que neste trabalho foi utilizado na preparação de uma blenda juntamente com outro polímero biodegradável, o Copoliéster alifático aromático (AAC). A idéia central foi a obtenção de um material que mantivesse boas propriedades mecânicas somada à resistência do PHB à flexibilidade do AAC. As razões em porcentagem de massa utilizadas para a fabricação da blenda foram de PHB/AAC 90%/10%, 80%/20% e 95%/5% e a preparação foi realizada pela solubilização em clorofórmio e posterior termoformagem. Algumas blendas, posteriormente foram reforçadas com nanofibras de celulose extraídas do bambu (NFC) formando assim um compósito. Foram utilizados para determinação das propriedades da blenda: análises de FTIR, MEV, DMTA e Microscopia Ótica. Os ensaios de DMA no módulo de tração obtidos mostraram que a blenda apresenta propriedades interessantes para a utilização, como o aumento da flexibilidade de algumas blendas quando comparadas ao PHB sem que houvesse diminuição significativa na resistência mecânica. As imagens obtidas em MEV mostraram que há interação entre as fases presentes na blenda e que essa interação beneficia a miscibilidade da blenda, no entanto, o aumento da composição de Ecoflex na blenda resulta na separação de fases que pode causar alterações nas propriedades mecânicas e químicas da blenda. Os resultados obtidos pelas análises de DMA em módulo de flexão e pelas curvas DSC evidenciaram a miscibilidade da blenda e destacaram alteração de valores de temperatura de fusão. Para os compósitos ficou evidente que a adição das nanofibras à matriz polimérica constituída pela blenda ocasionou em alteração de 10 a 15% nos valores de módulo de armazenamento e perda, tornando o compósito mais rígido.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)porUniversidade Federal de São CarlosCâmpus SorocabaPrograma de Pós-Graduação em Ciência dos Materiais - PPGCM-SoUFSCarPolímeros BiodegradávesBlendas e Compósitos PolíméricosNanofibras e NanocompósitosBiodegradable polymersBlends and polymer compositesNanofibres and NocompositesENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::MATERIAIS NAO METALICOS::POLIMEROS, APLICACOESBlenda de Polihidróxibutirato(PHB)/Copoliéster Alifático Aromático (AAC) Ecoflex® reforçada com nanofibras de celulose (NFC): análise da resistência mecânica e propriedades químicasPolyhydroxybutrate (PHB) / Aromatic Aliphatic Copolyester (AAC) Ecoiflex® Blend reinforced with Cellulose Nanofibers (NFC): analysis of mechanical strength and chemical propertiesinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisOnline6006004505644f-cfa6-4234-9953-ab1d7f6328b0info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARORIGINALDissertação Ivan Freitas Raimundo 08-02-2017_final.pdfDissertação Ivan Freitas Raimundo 08-02-2017_final.pdfapplication/pdf4379710https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/10173/1/Disserta%c3%a7%c3%a3o%20Ivan%20Freitas%20Raimundo%2008-02-2017_final.pdf30a472381a7057d4d6c044ecdb8b108bMD51Carta comprovante entrega dissertacao final_Ivan.pdfCarta comprovante entrega dissertacao final_Ivan.pdfapplication/pdf259277https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/10173/2/Carta%20comprovante%20entrega%20dissertacao%20final_Ivan.pdf893ee21fedb29cb7950b66df75c7a87eMD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; 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