Efeitos da incorporação de celulose microfibrilada (CMF) e nanofibrilada (CNF) nas propriedades de adesivos de tpu dispersos em água

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Ramos, Aline Tiemi Sugano Segura
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFABC
Texto Completo: http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=124758
Resumo: Orientador: Prof. Dr. Danilo Justino Carastan
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Porém, o principal desafio no desenvolvimento de adesivos de PU dispersos em água é manter as propriedades térmicas, mecânicas, reológicas e adesivas semelhantes às obtidas pelos adesivos à base de solventes, como tolueno e hexano. Uma forma possível de manutenção dessas propriedades é a adição de reforços, principalmente nanométricos. Neste trabalho propõe-se a utilização de celulose fibrilada (CF) para o aperfeiçoamento desses adesivos, com o objetivo de demonstrar que a incorporação da CF (microfibrilada e nanofibrilada) aumenta a resistência mecânica do filme adesivo e o poder de adesão dos compósitos formados quando comparados ao polímero puro e relacionar o grau de fibrilação da CF com o seu poder de reforço nos adesivos aquosos de PU. A matriz utilizada é uma dispersão aquosa de poliuretano termoplástico (TPU) e como reforço a CF com graus diferentes de fibrilação. As CFs foram incorporadas à dispersão de TPU nas concentrações de 1%, 2% e 3% em massa. A caracterização das CFs foi realizada pelos ensaios de MEV, FTIR e TGA. A cinética de cristalização da matriz e dos compósitos foi avaliada pela calorimetria exploratória diferencial (DSC). Para a avaliação da coesão e adesão do adesivo foram realizados testes dinâmicos-mecânicos sob tração dos filmes produzidos e o teste de descascamento (T-Peel test). A caracterização das CFs mostrou as diferenças na morfologia, estabilidade térmica e composição das fibras e ajudou na avaliação dos compósitos produzidos com elas. Os resultados da avaliação dos compósitos mostraram que a CF tem potencial para ser utilizada como reforço para o adesivo de TPU.The search for less polluting alternatives to the organic solvents present in polyurethane (PU) adhesives promoted the use of aqueous dispersions of this polymer. However, the main challenge to develop water-dispersed PU adhesives is to maintain the thermal, mechanical, rheological and adhesive properties similar to the ones obtained by solvent-based adhesives, like toluene and hexane. A possible way to maintain these properties is to add reinforcements, chiefly nano-reinforcements. In this work, fibrillated cellulose (FC) was added to these adhesives in the attempt to improve their properties, hence, the objective of this study is to demonstrate that the incorporation of FC (microfibrillated and nanofibrillated) increases the mechanical strength of the adhesive film and the adhesive power of the composites formed when compared to pure PU and to verify the relation between the degree of CF defibrillation with its efficiency in reinforcing aqueous PU adhesives. The matrix used is an aqueous dispersion of thermoplastic polyurethane (TPU), and the reinforcement is CF with different degrees of defibrillation. The CFs were incorporated to the TPU dispersion, at concentrations of 1 wt%, 2 wt% and 3 wt%. The characterization of CF was performed by SEM, FTIR, and TGA tests. The matrix and composites crystallization kinetics were evaluated by differential scanning calorimetry (DSC). To evaluate the adhesive's cohesion and adherence the produced films were tested by dynamic-mechanical analysis (DMA) and by T-peel test. The characterization of CF showed the differences of morphology, thermal stability, and composition of the fibers and helped evaluate the quality of the composites produced with them. Composite evaluation showed that the CF has the potential to be used as reinforcement for the TPU adhesive.Carastan, Danilo JustinoSpinacé, Márcia Aparecida da SilvaSouza, Adriana Martinelli Catelli deAntunes, Renato AltobelliSousa Junior, Rogério Ramos deVidotti, Suel EricRamos, Aline Tiemi Sugano Segura2022info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf119 f. : il.http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=124758http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=124758&midiaext=80983Cover: http://biblioteca.ufabc.edu.br/php/capa.php?obra=124758porreponame:Repositório Institucional da UFABCinstname:Universidade Federal do ABC (UFABC)instacron:UFABCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2023-08-25T15:46:06Zoai:BDTD:124758Repositório InstitucionalPUBhttp://www.biblioteca.ufabc.edu.br/oai/oai.phpopendoar:2023-08-25T15:46:06Repositório Institucional da UFABC - Universidade Federal do ABC (UFABC)false
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ESTRUTURAS ISOLADAS DE CELULOSE
POLIURETANO TERMOPLÁSTICO
CELULOSE MICROFIBRILADA
CELULOSE NANOFIBRILADA
DISPERSÃO AQUOSA DE TPU
ADESIVOS
THERMOPLASTIC POLYURETHANES
MICROFIBRILLATED CELLULOSE
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AQUEOUS DISPERSION OF THERMOPLASTIC POLYURETHANE
ADHESIVES
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM NANOCIÊNCIAS E MATERIAIS AVANÇADOS - UFABC
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