Preparação e funcionalização de nano fibras (whiskers) de quitina e sua aplicação como agente de recuperação de propriedades em polímeros reciclados

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Alberto de Sousa Mol
Data de Publicação: 2014
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/BUOS-9LVRP3
Resumo: Polímeros geralmente apresentam redução de propriedades mecânicas devido a processos de reciclagem. Neste trabalho, foi testada a hipótese de que a incorporação de nanocomponentes e o controle da interação destes com os polímeros poderiam permitir a recuperação de algumas das propriedades dos polímeros reciclados.Whiskers de quitina foram produzidos a partir de quitina comercial por processos de hidrólise ácida e modificados quimicamente em sua superfície pela inserção de metoxi polietilenoglicol (mPEG) com diferentes massas molares e ácido acético. O sucesso da produção e da modificação destes whiskers foi confirmado por técnicas deespectroscopia na região do infravermelho, microscopia eletrônica de transmissão e de varredura, microscopia de força atômica, difração de raios x, espalhamento de luz, analises termogravimétricas e calorimetria exploratória diferencial. Filmes de PP virgem e reciclado e ABS virgem e reciclado contendo os whiskers foram produzidos, caracterizados e submetidos a ensaios mecânicos de tração e dinâmico mecânicos(DMA). Procedimentos considerados inovadores de dispersão dos whiskers de quitina em ABS foram realizados e envolveram a dissolução e precipitação rápida do polímero em contato com os whiskers. Tal procedimento se mostrou adequado para produzir filmes com 0,5% em massa de whiskers em ABS sem a presença de aglomeradosgrosseiros. Foi possível observar que a inserção de whiskers de quitina em polipropileno levou a reduções nas propriedades mecânicas que normalmente ocorrem quando do uso de cargas convencionais. Resultados DMA mostraram que a presença dos whiskers em PP reciclado favoreceu a reprodução do comportamento dinâmicomecânico observado para o PP original. Nos sistemas baseados em ABS, a incorporação de 0,5% em massa de whiskers modificados com PEG metoxilado de mais elevada massa molar e grupos acetato permitiu ganhos substanciais em resistência, deformação e módulo em relação a ABS reciclado, mostrando que os m esmos podem ser usados na recuperação das propriedades de polímeros reciclados.
id UFMG_6c80c4405be93be87029b121d0e3099f
oai_identifier_str oai:repositorio.ufmg.br:1843/BUOS-9LVRP3
network_acronym_str UFMG
network_name_str Repositório Institucional da UFMG
repository_id_str
spelling Rodrigo Lambert OréficeSidney Nicodemos da SilvaPatricia Santiago de Oliveira PatricioAlexandra Ancelmo Piscitelli MansurElen Beatriz Acordi Vasques PachecoAlberto de Sousa Mol2019-08-13T06:00:58Z2019-08-13T06:00:58Z2014-02-27http://hdl.handle.net/1843/BUOS-9LVRP3Polímeros geralmente apresentam redução de propriedades mecânicas devido a processos de reciclagem. Neste trabalho, foi testada a hipótese de que a incorporação de nanocomponentes e o controle da interação destes com os polímeros poderiam permitir a recuperação de algumas das propriedades dos polímeros reciclados.Whiskers de quitina foram produzidos a partir de quitina comercial por processos de hidrólise ácida e modificados quimicamente em sua superfície pela inserção de metoxi polietilenoglicol (mPEG) com diferentes massas molares e ácido acético. O sucesso da produção e da modificação destes whiskers foi confirmado por técnicas deespectroscopia na região do infravermelho, microscopia eletrônica de transmissão e de varredura, microscopia de força atômica, difração de raios x, espalhamento de luz, analises termogravimétricas e calorimetria exploratória diferencial. Filmes de PP virgem e reciclado e ABS virgem e reciclado contendo os whiskers foram produzidos, caracterizados e submetidos a ensaios mecânicos de tração e dinâmico mecânicos(DMA). Procedimentos considerados inovadores de dispersão dos whiskers de quitina em ABS foram realizados e envolveram a dissolução e precipitação rápida do polímero em contato com os whiskers. Tal procedimento se mostrou adequado para produzir filmes com 0,5% em massa de whiskers em ABS sem a presença de aglomeradosgrosseiros. Foi possível observar que a inserção de whiskers de quitina em polipropileno levou a reduções nas propriedades mecânicas que normalmente ocorrem quando do uso de cargas convencionais. Resultados DMA mostraram que a presença dos whiskers em PP reciclado favoreceu a reprodução do comportamento dinâmicomecânico observado para o PP original. Nos sistemas baseados em ABS, a incorporação de 0,5% em massa de whiskers modificados com PEG metoxilado de mais elevada massa molar e grupos acetato permitiu ganhos substanciais em resistência, deformação e módulo em relação a ABS reciclado, mostrando que os m esmos podem ser usados na recuperação das propriedades de polímeros reciclados.Polymers usually show reduction in mechanical properties due to recycling processes. In this work, the hypothesis that both the incorporation of nanocomponents and the control of their interaction with polymers could allow the recovery of some properties of the recycled polymers was tested. Chitin whiskers were produced from commercial chitin by acid hydrolysis processes and had their surfaces chemically modified by grafting methoxy polyethylene glycol (mPEG) with different molar masses and acetic acid. Successful production and modification of these whiskers were confirmed by infrared spectroscopy, transmission and scanning electron microscopy, atomic force microscopy, x-ray diffraction, light scattering, thermogravimetric analysis and dynamic scanning calorimetry. Films of neat and recycled PP and neat and recycled ABS having the prepared whiskers were produced, characterized and submitted to mechanical tensile tests and dynamic mechanical analyses (DMA). A novel procedure to incorporate the whiskers within ABS, consisting in the dissolution followed by fast precipitation of thepolymer in contact with the whiskers, was developed. This procedure was successful in producing films containing 0.5 wt.% of whiskers in ABS without the presence of large aggregates. It was shown that the incorporation of chitin whiskers in polypropylene led to reductions in mechanical properties similarly to what often happe ns when conventional fillers were added to polymers. DMA results revealed that the presence of whiskers in recycled PP was able to reproduce the dynamic mechanical behavior observed for neat PP. In the ABS based system, the incorporation of 0.5% of whiskers modified with highermolar mass methoxilated PEG and acetate groups led to substantial improvements in strength, stiffness and strain at failure in relation to recycled ABS, demonstrating that they could be used to recover the properties of recycled polymers.Universidade Federal de Minas GeraisUFMGEngenharia metalúrgicaEngenharia Metalúrgica e de MinasPreparação e funcionalização de nano fibras (whiskers) de quitina e sua aplicação como agente de recuperação de propriedades em polímeros recicladosinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGORIGINALtese_alberto_mol.pdfapplication/pdf9689134https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/BUOS-9LVRP3/1/tese_alberto_mol.pdfe043d647c9915db37b67eceeed50ddf8MD51TEXTtese_alberto_mol.pdf.txttese_alberto_mol.pdf.txtExtracted texttext/plain185868https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/BUOS-9LVRP3/2/tese_alberto_mol.pdf.txtc39b29e5b21557a37298866c07eb3f00MD521843/BUOS-9LVRP32019-11-14 21:25:34.366oai:repositorio.ufmg.br:1843/BUOS-9LVRP3Repositório de PublicaçõesPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2019-11-15T00:25:34Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Preparação e funcionalização de nano fibras (whiskers) de quitina e sua aplicação como agente de recuperação de propriedades em polímeros reciclados
title Preparação e funcionalização de nano fibras (whiskers) de quitina e sua aplicação como agente de recuperação de propriedades em polímeros reciclados
spellingShingle Preparação e funcionalização de nano fibras (whiskers) de quitina e sua aplicação como agente de recuperação de propriedades em polímeros reciclados
Alberto de Sousa Mol
Engenharia Metalúrgica e de Minas
Engenharia metalúrgica
title_short Preparação e funcionalização de nano fibras (whiskers) de quitina e sua aplicação como agente de recuperação de propriedades em polímeros reciclados
title_full Preparação e funcionalização de nano fibras (whiskers) de quitina e sua aplicação como agente de recuperação de propriedades em polímeros reciclados
title_fullStr Preparação e funcionalização de nano fibras (whiskers) de quitina e sua aplicação como agente de recuperação de propriedades em polímeros reciclados
title_full_unstemmed Preparação e funcionalização de nano fibras (whiskers) de quitina e sua aplicação como agente de recuperação de propriedades em polímeros reciclados
title_sort Preparação e funcionalização de nano fibras (whiskers) de quitina e sua aplicação como agente de recuperação de propriedades em polímeros reciclados
author Alberto de Sousa Mol
author_facet Alberto de Sousa Mol
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Rodrigo Lambert Oréfice
dc.contributor.referee1.fl_str_mv Sidney Nicodemos da Silva
dc.contributor.referee2.fl_str_mv Patricia Santiago de Oliveira Patricio
dc.contributor.referee3.fl_str_mv Alexandra Ancelmo Piscitelli Mansur
dc.contributor.referee4.fl_str_mv Elen Beatriz Acordi Vasques Pacheco
dc.contributor.author.fl_str_mv Alberto de Sousa Mol
contributor_str_mv Rodrigo Lambert Oréfice
Sidney Nicodemos da Silva
Patricia Santiago de Oliveira Patricio
Alexandra Ancelmo Piscitelli Mansur
Elen Beatriz Acordi Vasques Pacheco
dc.subject.por.fl_str_mv Engenharia Metalúrgica e de Minas
topic Engenharia Metalúrgica e de Minas
Engenharia metalúrgica
dc.subject.other.pt_BR.fl_str_mv Engenharia metalúrgica
description Polímeros geralmente apresentam redução de propriedades mecânicas devido a processos de reciclagem. Neste trabalho, foi testada a hipótese de que a incorporação de nanocomponentes e o controle da interação destes com os polímeros poderiam permitir a recuperação de algumas das propriedades dos polímeros reciclados.Whiskers de quitina foram produzidos a partir de quitina comercial por processos de hidrólise ácida e modificados quimicamente em sua superfície pela inserção de metoxi polietilenoglicol (mPEG) com diferentes massas molares e ácido acético. O sucesso da produção e da modificação destes whiskers foi confirmado por técnicas deespectroscopia na região do infravermelho, microscopia eletrônica de transmissão e de varredura, microscopia de força atômica, difração de raios x, espalhamento de luz, analises termogravimétricas e calorimetria exploratória diferencial. Filmes de PP virgem e reciclado e ABS virgem e reciclado contendo os whiskers foram produzidos, caracterizados e submetidos a ensaios mecânicos de tração e dinâmico mecânicos(DMA). Procedimentos considerados inovadores de dispersão dos whiskers de quitina em ABS foram realizados e envolveram a dissolução e precipitação rápida do polímero em contato com os whiskers. Tal procedimento se mostrou adequado para produzir filmes com 0,5% em massa de whiskers em ABS sem a presença de aglomeradosgrosseiros. Foi possível observar que a inserção de whiskers de quitina em polipropileno levou a reduções nas propriedades mecânicas que normalmente ocorrem quando do uso de cargas convencionais. Resultados DMA mostraram que a presença dos whiskers em PP reciclado favoreceu a reprodução do comportamento dinâmicomecânico observado para o PP original. Nos sistemas baseados em ABS, a incorporação de 0,5% em massa de whiskers modificados com PEG metoxilado de mais elevada massa molar e grupos acetato permitiu ganhos substanciais em resistência, deformação e módulo em relação a ABS reciclado, mostrando que os m esmos podem ser usados na recuperação das propriedades de polímeros reciclados.
publishDate 2014
dc.date.issued.fl_str_mv 2014-02-27
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2019-08-13T06:00:58Z
dc.date.available.fl_str_mv 2019-08-13T06:00:58Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/1843/BUOS-9LVRP3
url http://hdl.handle.net/1843/BUOS-9LVRP3
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Minas Gerais
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFMG
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Minas Gerais
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFMG
instname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)
instacron:UFMG
instname_str Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)
instacron_str UFMG
institution UFMG
reponame_str Repositório Institucional da UFMG
collection Repositório Institucional da UFMG
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/BUOS-9LVRP3/1/tese_alberto_mol.pdf
https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/BUOS-9LVRP3/2/tese_alberto_mol.pdf.txt
bitstream.checksum.fl_str_mv e043d647c9915db37b67eceeed50ddf8
c39b29e5b21557a37298866c07eb3f00
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1803589328011526144