Estudo da cristalização não-isotérmica de Biocompósitos de poli(caprolactona)/fibra de coco

• Autor(a) principal: LIMA, Juliana Cisneiros
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFPE
• dARK ID: ark:/64986/00130000058wg
• Texto Completo: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/24269
• topic: Engenharia Química; Compósitos; Fibra vegetal; Modelagem macrocinética; Reologia

Compósitos de matriz polimérica biodegradável reforçados com fibras vegetais são vantajosos por serem biodegradáveis, de baixo custo e terem boas propriedades mecânicas. Neste trabalho, foram preparados compósitos de matriz de poli(caprolactona) reforçados com fibra de coco, com composição na faixa de 0 a 30% em massa de fibra. Uma parte dos compósitos foi feita com fibra natural e a outra com fibra modificada por mercerização seguida de acetilação. Teve-se como objetivo avaliar a influência da fibra e da sua modificação sobre o comportamento de cristalização dos compósitos, avaliando-se também o impacto sobre parâmetros reológicos e desempenho mecânico de tais materiais. Os compósitos, preparados em misturador interno de laboratório com fibras previamente secas e de granulometria selecionada, passaram por análises de DSC a diferentes taxas de resfriamento e ensaios mecânicos de tração. Com relação à reologia, foi verificado que o aumento no teor de fibra acarreta aumento da viscosidade do material e diminuição do seu índice de pseudoplasticidade; adicionalmente, o uso de fibras modificadas torna o material mais facilmente processável. As análises de DSC demonstraram que a presença de fibra antecipa o processo de cristalização, porém não afeta significativamente a cristalinidade absoluta desenvolvida pela matriz do compósito. A modificação da fibra não influenciou o comportamento de cristalização dos compósitos. A cinética de cristalização não isotérmica do PCL e seus compósitos foi modelada de acordo com o modelo Pseudo-Avrami, ou modelo de Avrami modificado, o qual se mostrou adequado para descrever os dados experimentais. Ensaios mecânicos indicaram que o aumento do teor de fibra de coco gera aumento no módulo de Young do material, tornando-o mais rígido, e gera diminuição na deformação na ruptura. Além disso, compósitos com teor de fibra a partir de 20% suportam tensões maiores que o polímero puro sem se deformar permanentemente, efeito que é potencializado pela modificação da superfície das fibras.