Compósitos de poli (butileno adipato-co-tereftalato) e fibra de babaçu: efeito do processamento e do tipo e teor de carga.
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Data de Publicação: | 2019 |
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Resumo: | O efeito do processamento e do tipo e do teor de duas variações de uma fibra vegetal extraídas do coco do babaçu e do tipo de processamento na estrutura, propriedades térmicas, reológicas, mecânicas, absorção de água e na biodegradabilidade de compósitos de poli(butileno adpato-co-tereftalato) – PBAT/babaçu foi avaliado. Compósitos de PBAT com 10, 20 e 30% da fibra micronizada do mesocarpo e da fibra do epicarpo do coco do babaçu foram produzidos em um misturador interno de laboratório, e caracterizados por reometria de torque. As composições extrusadas e injetadas foram caracterizadas por FTIR, MO, MEV, MFI, DSC e TGA. A absorção de água, propriedades mecânicas e biodegradabilidade em solo também foram determinadas. O efeito do tipo de processamento adotado foi avaliado por reometria de placas paralelas, índice de fluidez, MO e DSC. Os resultados obtidos mostram que, no processo de extrusão, a energia específica é dependente do tipo de carga empregada e independente do seu teor. Através do estudo reológico foi possível estimar a degradação do PBAT e dos compósitos durante o processamento, que é dependente do tipo e teor de carga. A microscopia evidenciou a diferença morfológica entre as cargas e que esta é preservada nos compósitos. O tipo e teor de carga, bem como o tipo de processamento, afetaram os parâmetros de cristalização e fusão dos compósitos. A presença da carga enrijeceu e reduziu a resistência do PBAT, e as propriedades mecânicas dependem do teor da carga empregado. A presença das cargas vegetais elevou significativamente a capacidade e a taxa de absorção de água, que se mostraram dependentes do tipo e teor de carga. A incorporação do babaçu tende a acelerar a biodegradação do PBAT. A maior intensidade do processamento refletiu em menor viscosidade, maior dispersão da carga vegetal e um moderado efeito nas características térmicas do material. Produtos baseados em PBAT/babaçu são biodegradáveis, ambientalmente corretos e econômicos e suas propriedades permitem que sejam utilizados em diversas aplicações. O babaçu pode ser usado para produzir compósitos de baixo custo sem danos significativos às propriedades do PBAT |
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A absorção de água, propriedades mecânicas e biodegradabilidade em solo também foram determinadas. O efeito do tipo de processamento adotado foi avaliado por reometria de placas paralelas, índice de fluidez, MO e DSC. Os resultados obtidos mostram que, no processo de extrusão, a energia específica é dependente do tipo de carga empregada e independente do seu teor. Através do estudo reológico foi possível estimar a degradação do PBAT e dos compósitos durante o processamento, que é dependente do tipo e teor de carga. A microscopia evidenciou a diferença morfológica entre as cargas e que esta é preservada nos compósitos. O tipo e teor de carga, bem como o tipo de processamento, afetaram os parâmetros de cristalização e fusão dos compósitos. A presença da carga enrijeceu e reduziu a resistência do PBAT, e as propriedades mecânicas dependem do teor da carga empregado. A presença das cargas vegetais elevou significativamente a capacidade e a taxa de absorção de água, que se mostraram dependentes do tipo e teor de carga. A incorporação do babaçu tende a acelerar a biodegradação do PBAT. A maior intensidade do processamento refletiu em menor viscosidade, maior dispersão da carga vegetal e um moderado efeito nas características térmicas do material. Produtos baseados em PBAT/babaçu são biodegradáveis, ambientalmente corretos e econômicos e suas propriedades permitem que sejam utilizados em diversas aplicações. O babaçu pode ser usado para produzir compósitos de baixo custo sem danos significativos às propriedades do PBATThe effect of the processing, type and content of two variations of a plant fiber extracted from babassu coconut and the type of processing in the structure, thermal, rheological, mechanical properties, water absorption and biodegradability of poly (butylene adipate-co-terephthalate) – PBAT/babassu compounds were evaluated. PBAT composites with 10, 20 and 30% of micronized fiber from the mesocarp and epicarp fiber of babassu coconut were produced in an internal laboratory mixer, and characterized by torque rheometry. The compositions were extruded, injection molded and characterized by FTIR, MO, MEV, MFI, DSC and TGA. Water absorption, mechanical properties and soil biodegradability were also determined. The effect of the type of processing adopted was evaluated by parallel plate rheometry, melt flow index, MO and DSC. Results show that, in the extrusion process, the specific energy is dependent on the type of filler employed and independent of its content. The rheological study allowed to estimate the degradation of the PBAT and the composites during processing, which was shown to be dependent on fiber type and content. Optical microscopy evidenced the morphological difference between the loads and that this is preserved in the composites. The type and loading content, as well as the type of processing, affected the crystallization and melting parameters of the composites. Fiber incorporation stiffened and weakened the PBAT, and mechanical properties were were dependent on load content. The presence of vegetable fibers significantly increased the capacity and rate of water absorption, which were shown to be dependent on the type and content of filler. Babassu incorporation tends to accelerate PBAT biodegradation. Higher processing intensity resulted in lower viscosity, higher dispersion of the vegetable load and had a moderate effect on the thermal characteristics of the systems. PBAT/babassu based products are biodegradable, environmentally friendly and economical and their properties allow them to be used in different applications. Babassu fillers can be used to produce lower cost composites without significant damage to the properties of PBAT.Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2020-08-13T15:49:29Z No. of bitstreams: 1 TATIARA GOMES DE ALMEIDA – TESE (UAEMA) 2019.pdf: 8173198 bytes, checksum: e977edbde9a3d829460c1be00d8221f3 (MD5)Made available in DSpace on 2020-08-13T15:49:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TATIARA GOMES DE ALMEIDA – TESE (UAEMA) 2019.pdf: 8173198 bytes, checksum: e977edbde9a3d829460c1be00d8221f3 (MD5) Previous issue date: 2019-02-20CapesUniversidade Federal de Campina GrandePÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E ENGENHARIA DE MATERIAISUFCGBrasilCentro de Ciências e Tecnologia - CCTEngenharia de Materiais e MetalúrgicaPolímeros BiodegradáveisPoli PBAT (Butileno Adipato-Co-Tereftalato)Compósitos de PBATBabaçu - BiodegradaçãoBiodegradação - Efeito do Processamento - BabaçuFibra de BabaçuBiodegradable PolymersPoly PBAT (Butylene Adipate-Co-Terephthalate)PBAT CompositesBabassu - BiodegradationBiodegradation - Processing Effect - BabassuBabassu FiberCompósitos de poli (butileno adipato-co-tereftalato) e fibra de babaçu: efeito do processamento e do tipo e teor de carga.Composites of poly (Butylene Adipate-Co-Terephthalate) and babassu fiber: effect of processing and type and load content.2019-02-202020-08-13T15:49:29Z2020-08-132020-08-13T15:49:29Zhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/14067ALMEIDA, T. G. de. Compósitos de poli (butileno adipato-co-tereftalato) e fibra de babaçu: efeito do processamento e do tipo e teor de carga. 2019. 148 f. Tese (Doutorado em Ciência e Engenharia de Materiais), Programa de Pós-graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande - Paraíba - Brasil, 2019. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/14067info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisporinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCGORIGINALTATIARA GOMES DE ALMEIDA – TESE (PPGCEMat) CCT 2019.pdfTATIARA GOMES DE ALMEIDA – TESE (PPGCEMat) CCT 2019.pdfapplication/pdf8386415http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/xmlui/bitstream/riufcg/14067/3/TATIARA+GOMES+DE+ALMEIDA+%E2%80%93+TESE+%28PPGCEMat%29+CCT+2019.pdf1687a5f3501c4889864c16ef4e108017MD53LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/xmlui/bitstream/riufcg/14067/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52riufcg/140672022-09-20 14:59:50.71oai:localhost: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Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bdtd.ufcg.edu.br/PUBhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/oai/requestbdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.bropendoar:48512022-09-20T17:59:50Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false |
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