Incorporação de celulose microfibrilada durante a síntese de adesivo ureia-formaldeído

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Artner, Mirela Angelita
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPR
Texto Completo: https://hdl.handle.net/1884/68858
Resumo: Orientador: Prof. Dr. Washington Luiz Esteves Magalhães
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spelling Artner, Mirela AngelitaCademartori, Pedro Henrique Gonzalez de, 1987-Universidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência dos Materiais - PIPEMagalhães, Washington Luiz Esteves2021-06-09T20:14:25Z2021-06-09T20:14:25Z2020https://hdl.handle.net/1884/68858Orientador: Prof. Dr. Washington Luiz Esteves MagalhãesCoorientador: Prof. Dr. Pedro Henrique Gonzalez de CademartoriDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência dos Materiais -PIPE. Defesa : Curitiba, 04/03/2020Inclui referências: p. 83-94Área de concentração: Engenharia e Ciência dos MateriaisResumo: Limitações impostas por formulações clássicas de adesivos termofixos do tipo ureia-formaldeído (UF) quando aplicados em painéis de madeira reconstituída, como deficiência na colagem, baixa hidro resistência e emissão de formaldeído, são comumente superadas por adição bicomponente de reforços no adesivo pronto. Estes reforços podem ser de fontes inorgânica ou renováveis. A adição destes reforços pode acontecer durante a síntese e desta forma apresenta-se como vantagem, já que mantém ou melhora propriedades relevantes para aplicação. Suspensões de celulose microfibrilada (MFC) foram incorporadas durante a síntese de adesivo amínico para atuar como reforço na formação de MDF (Medium Density Fiberboard). Para introdução de teores variados de MFC, além das suspensões aquosas (3% em massa seca de MFC) já conhecidas na literatura, foram feitas suspensões por desfibrilação mecânica utilizando como solvente solução aquosa de formaldeído 44% (m/v). As quantidades incorporadas nos adesivos foram de 0,5% e 1,0% (m/m). A troca de solvente para desfibrilação da celulose não alterou a morfologia da MFC. Foram avaliadas a reatividade e propriedades viscoelásticas do adesivo, por ensaios físico-químicos, termogravimetria acoplada à espectrometria de massas (TG-MS), análise dinâmico-mecânica (DMA) e ensaios espectroscópicos (FTIR e RMN). Além disso, foi avaliado o comportamento reológico do polímero, fundamental para aplicação. A introdução do reforço durante a síntese não alterou a composição química de base do adesivo, proporcionou propriedades de blindagem pela maior densidade de reticulação e aumentou propriedades mecânicas obtidas pelo efeito sinérgico UF-MFC. Estes resultados foram confirmados por ensaios mecânicos e físicos realizados em painéis de MDF produzidos com as resinas modificadas. Os compósitos apresentaram aumento da tração perpendicular em até 16%, redução de absorção de água e redução da emissão de formaldeído (25 oC) 8 e 30%, respectivamente. Palavras-chave: Resina termofixa, resina ureia-formaldeído, celulose microfibrilada, síntese.Abstract: Limitations imposed by classical urea formaldehyde type (UF) thermosetting adhesive formulations when applied to reconstituted wood-based panels, such as glue deficiency, low hydro resistance, and formaldehyde emission, are commonly overcome by the bicomponent addition of reinforcements into the final adhesive. These can come from inorganic or renewable sources. However, the addition of these reinforcements may occur during synthesis and it is an advantage, since it maintains or improves the properties of the adhesive, which are relevant for its practical application. Microfibrillated cellulose (MFC) was incorporated during the synthesis of amino adhesive to reinforce the MDF (Medium Density Fiberboard). For the addition of different contents of MFC, besides aqueous suspensions (3 wt.% MFC), already known in the literature, suspensions were produced by mechanical defibrillation using aqueous formaldehyde solution at 44% (w/v). The contents incorporated into the adhesives were 0.5% and 1.0% wt. The solvent replacement during the cellulose defibrillation step did not affect the microfibrils morphology. The reactivity and viscoelastic properties of the adhesive were evaluated by physicochemical analysis, thermogravimetric analysis-mass spectrometry (TG-MS) dynamic mechanical analysis (DMA) and spectroscopic tests (FTIR and NMR). Moreover, rheological polymer behavior was analyzed, which is essential for practical applications of the adhesive. The addition of MFC as reinforcement during the synthesis did not change the basic chemical composition of the adhesive, it was provided shielding effect through the higher crosslinking density, and increased the mechanical properties due to the synergetic effect (UF-MFC). These results are confirmed through physical and mechanical tests performed in MDF panels. The composites showed a better performance, increasing internal bond up to 16%, reducing water absorption and reducing formaldehyde emission (25 oC) in 8 and 30%, respectively. Keywords (5): Thermosetting resin, urea-formaldehyde resin, Microfibrillated cellulose, synthesis.93 p. : il. (algumas color.).application/pdfNanotecnologiaEngenharia de Materiais e MetalurgiaIncorporação de celulose microfibrilada durante a síntese de adesivo ureia-formaldeídoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALR - D - MIRELA ANGELITA ARTNER.pdfapplication/pdf4165943https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/68858/1/R%20-%20D%20-%20MIRELA%20ANGELITA%20ARTNER.pdf46967f8eb3074d44e75da3d04566b4a1MD51open access1884/688582021-06-09 17:14:25.545open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/68858Repositório de PublicaçõesPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestopendoar:3082021-06-09T20:14:25Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
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