Mecanismo de autorreparo assistido por pressão para epóxi contendo partículas de poli (etileno-co-ácido-metacrílico) (EMAA)
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2021 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFRN |
Texto Completo: | https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/46453 |
Resumo: | Materiais com capacidade de autorreparo oferecem um grande potencial para melhorar a vida útil e a confiabilidade à longo prazo em muitas aplicações. Poli (ácido etileno-cometacrílico) (EMAA) tem sido estudado como agente de reparo para polímeros termofixos e a formação de bolhas tem sido descrita como um mecanismo assistido por pressão capaz de direcionar o termoplástico fundido para o plano da trinca, promovendo assim, o reparo. Este estudo investigou os efeitos de temperatura, tempo e tamanho de partícula de EMMA como parâmetros relacionados ao mecanismo de autorreparo. Foram considerados tamanhos de partículas de EMMA maiores que 355 μm e entre 125 μm e 355 μm e temperaturas de 130 °C, 155 °C e 180°C. Análises termogravimétricas (TGA) e calorimetria diferencial de varredura (DSC) foram realizadas para investigar as propriedades térmicas e a degradação do material. Testes de índice de fluidez (MFR) também foram realizados no EMAA. Microscopia de estágio a quente foi utilizada para investigar a dinâmica de formação de bolhas resultante de reações de condensação entre o EMAA e o epóxi. Os resultados foram comparados com aqueles observados com EMAA em um substrato de vidro. A análise térmica não mostrou degradação do EMAA e do epóxi nas temperaturas consideradas para o processo de autorreparo. Os resultados indicam que o número de bolhas aumentou com o tempo, independente da temperatura e do tamanho de partícula para o EMAA nos substratos de epóxi ou vidro. Em seguida, o número de bolhas diminuiu com o tempo para o EMAA no substrato de vidro, independentemente da temperatura e do tamanho da partícula. O colapso das bolhas não foi observado no substrato de epóxi para os tempos de ensaio avaliados. Em última análise, os resultados sugerem que os ciclos de autorreparo utilizando partículas menores nas temperaturas de 180 °C e tempo de processo suficiente para consumir os grupos funcionais reativos disponíveis, são parâmetros que favorecem o mecanismo de autorreparo assistido por pressão com um possível e subsequente colapso das bolhas formadas. |
id |
UFRN_4c6c11c90af494381aac97b0593a5413 |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/46453 |
network_acronym_str |
UFRN |
network_name_str |
Repositório Institucional da UFRN |
repository_id_str |
|
spelling |
Moura Filho, Carlos Gomes dehttp://lattes.cnpq.br/1064271344265195http://lattes.cnpq.br/6572298923055649Nascimento, Maria Carolina Burgos Costa do03449466496http://lattes.cnpq.br/4409025248163428Gomes, Felipe Pedro da Costahttp://lattes.cnpq.br/2715506805355868Melo, José Daniel Diniz2022-03-08T23:08:02Z2021-11-19MOURA FILHO, Carlos Gomes de. Mecanismo de autorreparo assistido por pressão para epóxi contendo partículas de poli (etileno-co-ácido-metacrílico) (EMAA). 2021. 83f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2021.https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/46453Materiais com capacidade de autorreparo oferecem um grande potencial para melhorar a vida útil e a confiabilidade à longo prazo em muitas aplicações. Poli (ácido etileno-cometacrílico) (EMAA) tem sido estudado como agente de reparo para polímeros termofixos e a formação de bolhas tem sido descrita como um mecanismo assistido por pressão capaz de direcionar o termoplástico fundido para o plano da trinca, promovendo assim, o reparo. Este estudo investigou os efeitos de temperatura, tempo e tamanho de partícula de EMMA como parâmetros relacionados ao mecanismo de autorreparo. Foram considerados tamanhos de partículas de EMMA maiores que 355 μm e entre 125 μm e 355 μm e temperaturas de 130 °C, 155 °C e 180°C. Análises termogravimétricas (TGA) e calorimetria diferencial de varredura (DSC) foram realizadas para investigar as propriedades térmicas e a degradação do material. Testes de índice de fluidez (MFR) também foram realizados no EMAA. Microscopia de estágio a quente foi utilizada para investigar a dinâmica de formação de bolhas resultante de reações de condensação entre o EMAA e o epóxi. Os resultados foram comparados com aqueles observados com EMAA em um substrato de vidro. A análise térmica não mostrou degradação do EMAA e do epóxi nas temperaturas consideradas para o processo de autorreparo. Os resultados indicam que o número de bolhas aumentou com o tempo, independente da temperatura e do tamanho de partícula para o EMAA nos substratos de epóxi ou vidro. Em seguida, o número de bolhas diminuiu com o tempo para o EMAA no substrato de vidro, independentemente da temperatura e do tamanho da partícula. O colapso das bolhas não foi observado no substrato de epóxi para os tempos de ensaio avaliados. Em última análise, os resultados sugerem que os ciclos de autorreparo utilizando partículas menores nas temperaturas de 180 °C e tempo de processo suficiente para consumir os grupos funcionais reativos disponíveis, são parâmetros que favorecem o mecanismo de autorreparo assistido por pressão com um possível e subsequente colapso das bolhas formadas.Materials with self-healing capability offer great potential to improve life and long-term reliability in many applications. Poly (ethylene-co-methacrylic acid) (EMAA) has been studied as repair agent for thermosetting polymers and the formation of bubbles has been described as a pressure delivery mechanism to push the molten thermoplastic into the crack plane, thus promoting healing. This study investigates the effects of temperature, time, and particle size of EMMA particles as parameters related to the self-healing mechanism. EMMA particle sizes larger than 355 µm and between 125 µm and 355 µm and temperatures of 130 °C, 155 °C, and 180 °C were considered. Thermogravimetric analyses (TGA) and differential scanning calorimetry (DSC) were performed to investigate thermal properties and material degradation. Melt Flow Rate (MFR) tests were also performed on EMAA. Hot stage microscopy was used to investigate the dynamics of bubble formation resulting from condensation reactions between EMAA and epoxy. The results were compared with those observed using EMAA on a glass substrate. Thermal analysis showed no degradation of EMAA and epoxy at the temperatures considered for the healing process. The results indicate that the number of bubbles increased with time, irrespective of temperature and particle size for EMAA on epoxy or glass substrate. Then, the number of bubbles decreased with time for EMAA on the glass substrate, regardless of temperature and particle size. The collapse of bubbles was not observed in epoxy substrate for the processing times evaluated. Ultimately, the results suggest that self-healing cycles using smaller particles at a temperature of 180 °C and processing times enough to consume reactional functional groups available are parameters that may favor the pressure delivery mechanism with a subsequent collapse of bubbles.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq2022-06-20Universidade Federal do Rio Grande do NortePROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E ENGENHARIA DE MATERIAISUFRNBrasilAutorreparo intrínsecoCiclos alternativosResinas epóxiAgente de cura imiscívelTermoplásticoMecanismo de autorreparo assistido por pressão para epóxi contendo partículas de poli (etileno-co-ácido-metacrílico) (EMAA)info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/embargoedAccessporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALMecanismoautorreparoassistido_MouraFilho_2021.pdfapplication/pdf2543017https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/46453/1/Mecanismoautorreparoassistido_MouraFilho_2021.pdf60680197a9889fda08bad3ddbff60c97MD51123456789/464532024-03-19 01:04:13.056oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/46453Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2024-03-19T04:04:13Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false |
dc.title.pt_BR.fl_str_mv |
Mecanismo de autorreparo assistido por pressão para epóxi contendo partículas de poli (etileno-co-ácido-metacrílico) (EMAA) |
title |
Mecanismo de autorreparo assistido por pressão para epóxi contendo partículas de poli (etileno-co-ácido-metacrílico) (EMAA) |
spellingShingle |
Mecanismo de autorreparo assistido por pressão para epóxi contendo partículas de poli (etileno-co-ácido-metacrílico) (EMAA) Moura Filho, Carlos Gomes de Autorreparo intrínseco Ciclos alternativos Resinas epóxi Agente de cura imiscível Termoplástico |
title_short |
Mecanismo de autorreparo assistido por pressão para epóxi contendo partículas de poli (etileno-co-ácido-metacrílico) (EMAA) |
title_full |
Mecanismo de autorreparo assistido por pressão para epóxi contendo partículas de poli (etileno-co-ácido-metacrílico) (EMAA) |
title_fullStr |
Mecanismo de autorreparo assistido por pressão para epóxi contendo partículas de poli (etileno-co-ácido-metacrílico) (EMAA) |
title_full_unstemmed |
Mecanismo de autorreparo assistido por pressão para epóxi contendo partículas de poli (etileno-co-ácido-metacrílico) (EMAA) |
title_sort |
Mecanismo de autorreparo assistido por pressão para epóxi contendo partículas de poli (etileno-co-ácido-metacrílico) (EMAA) |
author |
Moura Filho, Carlos Gomes de |
author_facet |
Moura Filho, Carlos Gomes de |
author_role |
author |
dc.contributor.authorLattes.pt_BR.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/1064271344265195 |
dc.contributor.advisorLattes.pt_BR.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/6572298923055649 |
dc.contributor.referees1.none.fl_str_mv |
Gomes, Felipe Pedro da Costa |
dc.contributor.referees1Lattes.pt_BR.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/2715506805355868 |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
Moura Filho, Carlos Gomes de |
dc.contributor.advisor-co1.fl_str_mv |
Nascimento, Maria Carolina Burgos Costa do |
dc.contributor.advisor-co1ID.fl_str_mv |
03449466496 |
dc.contributor.advisor-co1Lattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/4409025248163428 |
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv |
Melo, José Daniel Diniz |
contributor_str_mv |
Nascimento, Maria Carolina Burgos Costa do Melo, José Daniel Diniz |
dc.subject.por.fl_str_mv |
Autorreparo intrínseco Ciclos alternativos Resinas epóxi Agente de cura imiscível Termoplástico |
topic |
Autorreparo intrínseco Ciclos alternativos Resinas epóxi Agente de cura imiscível Termoplástico |
description |
Materiais com capacidade de autorreparo oferecem um grande potencial para melhorar a vida útil e a confiabilidade à longo prazo em muitas aplicações. Poli (ácido etileno-cometacrílico) (EMAA) tem sido estudado como agente de reparo para polímeros termofixos e a formação de bolhas tem sido descrita como um mecanismo assistido por pressão capaz de direcionar o termoplástico fundido para o plano da trinca, promovendo assim, o reparo. Este estudo investigou os efeitos de temperatura, tempo e tamanho de partícula de EMMA como parâmetros relacionados ao mecanismo de autorreparo. Foram considerados tamanhos de partículas de EMMA maiores que 355 μm e entre 125 μm e 355 μm e temperaturas de 130 °C, 155 °C e 180°C. Análises termogravimétricas (TGA) e calorimetria diferencial de varredura (DSC) foram realizadas para investigar as propriedades térmicas e a degradação do material. Testes de índice de fluidez (MFR) também foram realizados no EMAA. Microscopia de estágio a quente foi utilizada para investigar a dinâmica de formação de bolhas resultante de reações de condensação entre o EMAA e o epóxi. Os resultados foram comparados com aqueles observados com EMAA em um substrato de vidro. A análise térmica não mostrou degradação do EMAA e do epóxi nas temperaturas consideradas para o processo de autorreparo. Os resultados indicam que o número de bolhas aumentou com o tempo, independente da temperatura e do tamanho de partícula para o EMAA nos substratos de epóxi ou vidro. Em seguida, o número de bolhas diminuiu com o tempo para o EMAA no substrato de vidro, independentemente da temperatura e do tamanho da partícula. O colapso das bolhas não foi observado no substrato de epóxi para os tempos de ensaio avaliados. Em última análise, os resultados sugerem que os ciclos de autorreparo utilizando partículas menores nas temperaturas de 180 °C e tempo de processo suficiente para consumir os grupos funcionais reativos disponíveis, são parâmetros que favorecem o mecanismo de autorreparo assistido por pressão com um possível e subsequente colapso das bolhas formadas. |
publishDate |
2021 |
dc.date.issued.fl_str_mv |
2021-11-19 |
dc.date.accessioned.fl_str_mv |
2022-03-08T23:08:02Z |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/masterThesis |
format |
masterThesis |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.citation.fl_str_mv |
MOURA FILHO, Carlos Gomes de. Mecanismo de autorreparo assistido por pressão para epóxi contendo partículas de poli (etileno-co-ácido-metacrílico) (EMAA). 2021. 83f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2021. |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/46453 |
identifier_str_mv |
MOURA FILHO, Carlos Gomes de. Mecanismo de autorreparo assistido por pressão para epóxi contendo partículas de poli (etileno-co-ácido-metacrílico) (EMAA). 2021. 83f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2021. |
url |
https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/46453 |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.rights.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/embargoedAccess |
eu_rights_str_mv |
embargoedAccess |
dc.publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal do Rio Grande do Norte |
dc.publisher.program.fl_str_mv |
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E ENGENHARIA DE MATERIAIS |
dc.publisher.initials.fl_str_mv |
UFRN |
dc.publisher.country.fl_str_mv |
Brasil |
publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal do Rio Grande do Norte |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Repositório Institucional da UFRN instname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) instacron:UFRN |
instname_str |
Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) |
instacron_str |
UFRN |
institution |
UFRN |
reponame_str |
Repositório Institucional da UFRN |
collection |
Repositório Institucional da UFRN |
bitstream.url.fl_str_mv |
https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/46453/1/Mecanismoautorreparoassistido_MouraFilho_2021.pdf |
bitstream.checksum.fl_str_mv |
60680197a9889fda08bad3ddbff60c97 |
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv |
MD5 |
repository.name.fl_str_mv |
Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) |
repository.mail.fl_str_mv |
|
_version_ |
1802117704510865408 |