Avaliação das propriedades do compósito de acrilonitrila-butadieno estireno carregado com fibra de palmeira real australiana
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Data de Publicação: | 2020 |
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Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ |
Texto Completo: | http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/20456 |
Resumo: | The actions of human beings on the planet can already be observed in several areas of research, and, with the projection of population increase in the coming years, many issues need to be addressed. The use of natural fibers as reinforcements in polymeric composites in order to produce lighter, low-cost and biodegradable engineering materials has been studied in recent years. In this work, acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) composites reinforced with fibers from the Australian royal palm were developed. The fibers underwent chemical mercerization treatment and the effects of this treatment were analyzed by X-ray Diffraction, Scanning Electron Microscopy and Infrared Spectroscopy techniques. The “in natura” and mercerized fibers mixed with ABS were processed in a double screw extruder in the proportions 5, 10, 15 and 20% (w/w). Processing conditions were analyzed by melting flow index. The composites produced were characterized by scanning electron microscopy and their mechanical properties were evaluated by tensile and flexion tests. The mixtures were injected to make the tensile and flexion specimens. The results of the characterization of the fibers demonstrated that the mercerization promoted a reduction of crystallinity, partial removal of lignin and an increase in the cellulose II content of the palm fiber, in addition to a greater dispersion of the fibers in the polymeric matrix. The analysis of the mechanical tests of the composites indicated that, when compared to virgin ABS, depending on the requested application, the addition of palm fibers improved the mechanical properties, being able to be applied in more sustainable and less costly materials. |
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Rocha, Marisa Cristina Guimarãeshttp://lattes.cnpq.br/5408802153017996Mulinari, Daniela Reginahttp://lattes.cnpq.br/6707823025115119Pinto, Patricia Reishttp://lattes.cnpq.br/4809250397093241http://lattes.cnpq.br/0650607560865033Pedote, João Guilherme Macedo de Almeidajoaoguimap@gmail.com2023-10-18T17:28:46Z2020-02-05PEDOTE, João Guilherme Macedo de Almeida. Avaliação das propriedades do compósito de acrilonitrila-butadieno estireno carregado com fibra de palmeira real australiana. 2020. 79 f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia de Materiais) - Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Nova Friburgo, 2020.http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/20456The actions of human beings on the planet can already be observed in several areas of research, and, with the projection of population increase in the coming years, many issues need to be addressed. The use of natural fibers as reinforcements in polymeric composites in order to produce lighter, low-cost and biodegradable engineering materials has been studied in recent years. In this work, acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) composites reinforced with fibers from the Australian royal palm were developed. The fibers underwent chemical mercerization treatment and the effects of this treatment were analyzed by X-ray Diffraction, Scanning Electron Microscopy and Infrared Spectroscopy techniques. The “in natura” and mercerized fibers mixed with ABS were processed in a double screw extruder in the proportions 5, 10, 15 and 20% (w/w). Processing conditions were analyzed by melting flow index. The composites produced were characterized by scanning electron microscopy and their mechanical properties were evaluated by tensile and flexion tests. The mixtures were injected to make the tensile and flexion specimens. The results of the characterization of the fibers demonstrated that the mercerization promoted a reduction of crystallinity, partial removal of lignin and an increase in the cellulose II content of the palm fiber, in addition to a greater dispersion of the fibers in the polymeric matrix. The analysis of the mechanical tests of the composites indicated that, when compared to virgin ABS, depending on the requested application, the addition of palm fibers improved the mechanical properties, being able to be applied in more sustainable and less costly materials.As ações do ser humano no planeta já podem ser observadas em diversas áreas de pesquisa e, com a projeção de aumento populacional nos próximos anos, muitas questões precisam ser abordadas. O uso de fibras naturais como reforços em compósitos poliméricos, a fim de se produzir materiais de engenharia mais leves, de baixo custo e biodegradáveis tem sido estudado nos últimos anos. Neste trabalho foram desenvolvidos compósitos de acrilonitrila butadieno-estireno (ABS) reforçados com fibras da palmeira real australiana. As fibras passaram pelo tratamento químico de mercerização e os efeitos desse tratamento foram analisados pelas técnicas de Difração de Raios X, Microscopia Eletrônica de Varredura e Espectroscopia de Infravermelho. As fibras in natura e mercerizadas misturadas ao ABS foram processadas em extrusora de rosca dupla nas proporções 5, 10, 15 e 20% (m/m). As condições de processamento foram analisadas por avaliação do índice de fluidez. Os compósitos produzidos foram caracterizados por microscopia eletrônica de varredura e suas propriedades mecânicas avaliadas por ensaios de tração e flexão. As misturas foram injetadas para a confecção dos corpos de prova de tração e flexão. Os resultados da caracterização das fibras demonstraram que a mercerização promoveu redução da cristalinidade, remoção parcial de lignina e aumento do teor de celulose II da palmeira, além de uma maior dispersão das fibras na matriz polimérica. As análises dos ensaios mecânicos dos compósitos indicaram que, dependendo da aplicação solicitada, a adição das fibras de palmeira melhorou as propriedades mecânicas, quando comparados ao ABS virgem, podendo ser aplicados em materiais mais sustentáveis e de menor custo.Submitted by Pâmela CTC/E (pamela.flegr@uerj.br) on 2023-10-18T17:28:46Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - João Guilherme Macedo de Almeida Pedote - 2020 - completo.pdf: 4361499 bytes, checksum: 86ef02a930f4dbfffe59a55e4e5540ff (MD5)Made available in DSpace on 2023-10-18T17:28:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação - João Guilherme Macedo de Almeida Pedote - 2020 - completo.pdf: 4361499 bytes, checksum: 86ef02a930f4dbfffe59a55e4e5540ff (MD5) Previous issue date: 2020-02-05Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESapplication/pdfporUniversidade do Estado do Rio de JaneiroPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de MateriaisUERJBrasilCentro de Tecnologia e Ciências::Instituto PolitécnicoAustralian royal palm fibersABSCompositesMercerizationMechanical propertiesPolímerosMisturasPropriedades mecânicasCompostos poliméricosResíduos orgânicosReaproveitamentoFibras da palmeira real australianaCompósitosMercerizaçãoENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::MATERIAIS NAO METALICOSAvaliação das propriedades do compósito de acrilonitrila-butadieno estireno carregado com fibra de palmeira real australianaEvaluation of the properties of the acrylonitrile-butadiene-styrene composite loaded with australian royal palm fiberinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJinstname:Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)instacron:UERJORIGINALDissertação - João Guilherme Macedo de Almeida Pedote - 2020 - completo.pdfDissertação - João Guilherme Macedo de Almeida Pedote - 2020 - completo.pdfapplication/pdf4361499http://www.bdtd.uerj.br/bitstream/1/20456/2/Disserta%C3%A7%C3%A3o+-+Jo%C3%A3o+Guilherme+Macedo+de+Almeida+Pedote+-+2020+-+completo.pdf86ef02a930f4dbfffe59a55e4e5540ffMD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82123http://www.bdtd.uerj.br/bitstream/1/20456/1/license.txte5502652da718045d7fcd832b79fca29MD511/204562024-02-27 14:29:39.603oai:www.bdtd.uerj.br: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Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.bdtd.uerj.br/PUBhttps://www.bdtd.uerj.br:8443/oai/requestbdtd.suporte@uerj.bropendoar:29032024-02-27T17:29:39Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ - Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)false |
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