Adição de poli (etileno-co-ácido-metacrílico) (EMAA) como agente de reparo em compósitos fibra de vidro-epóxi

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Pontes, João Felipe Barros
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/48339
Resumo: Materiais com mecanismo de autorreparo oferecem um grande potencial para novos desenvolvimentos científicos e tecnológicos. Esta é uma área de pesquisa com grandes possibilidades de avanços no campo da ciência e engenharia dos materiais. Neste sentido, o presente trabalho tem como objetivo a fabricação e caracterização de um material compósito aditivado por agente de reparo termoplástico. A capacidade de reparar danos e delaminações localizadas foi avaliada para o compósito investigado. Este reparo é ativado via fornecimento de calor, através de uma fonte externa, e promove o aumento da mobilidade do agente termoplástico, poli (etileno-co-ácido-metacrílico) (EMAA). Os corpos de prova foram divididos em 4 grupos de estudo, sendo assim, o total de 20 corpos de prova, atendendo seguintes condições; 0% de EMAA sem dano (C.P de referência), 0% de EMAA com dano, 10% de EMAA com dano, 10% de EMAA com dano e reparado. Esses danos foram realizados nos corpos de prova de maneira controlada, via máquina de impacto por queda livre, sendo assim caracterizado como impacto de baixa velocidade. A Espectroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR) permitiu avaliar interações químicas entre a matriz epóxi e o agente de reparo, pós fabricação e ciclo de reparo. A inspeção visual foi utilizada para dimensionar as zonas afetadas com a finalidade de comparar o comportamento dos corpos de prova sob influência da energia de impacto e efeito do EMAA, em relação ao preenchimento das fissuras e delaminações e absorção de energia. Finalmente, o ensaio mecânico de compressão pós impacto (CAI – Compression After Impact) foi realizado para avaliar se houve alteração de propriedades no compósito modificado com o agente de reparo, quando comparado ao material não modificado.
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Neste sentido, o presente trabalho tem como objetivo a fabricação e caracterização de um material compósito aditivado por agente de reparo termoplástico. A capacidade de reparar danos e delaminações localizadas foi avaliada para o compósito investigado. Este reparo é ativado via fornecimento de calor, através de uma fonte externa, e promove o aumento da mobilidade do agente termoplástico, poli (etileno-co-ácido-metacrílico) (EMAA). Os corpos de prova foram divididos em 4 grupos de estudo, sendo assim, o total de 20 corpos de prova, atendendo seguintes condições; 0% de EMAA sem dano (C.P de referência), 0% de EMAA com dano, 10% de EMAA com dano, 10% de EMAA com dano e reparado. Esses danos foram realizados nos corpos de prova de maneira controlada, via máquina de impacto por queda livre, sendo assim caracterizado como impacto de baixa velocidade. A Espectroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR) permitiu avaliar interações químicas entre a matriz epóxi e o agente de reparo, pós fabricação e ciclo de reparo. A inspeção visual foi utilizada para dimensionar as zonas afetadas com a finalidade de comparar o comportamento dos corpos de prova sob influência da energia de impacto e efeito do EMAA, em relação ao preenchimento das fissuras e delaminações e absorção de energia. Finalmente, o ensaio mecânico de compressão pós impacto (CAI – Compression After Impact) foi realizado para avaliar se houve alteração de propriedades no compósito modificado com o agente de reparo, quando comparado ao material não modificado.Materials with self-healing mechanism offer great potential for new scientific and technological developments. This is a research area with great possibilities for advances in the field of materials science and engineering. In this sense, the present work aims at the manufacture and characterization of a composite material, additivated with a thermoplastic healing agent, where the ability to heal localized damage and delamination was evaluated. This healing is activated via heat supply, through an external source, and promotes increased mobility of the thermoplastic agent, poly (ethylene-co-acid-methacrylic) (EMAA). The specimens were divided into 4 study groups, thus, the total of 20 specimens, meeting the following conditions: 0% EMAA without damage (reference material), 0% EMAA with damage, 10% EMAA with damage, 10% EMAA with damage and healed. The damage was performed on the specimens in a controlled manner, via impact machine by free fall, thus being characterized as low speed impact. Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) allowed evaluation of chemical interactions between the epoxy matrix and the repair agent, post fabrication and post-healing cycle. Visual inspection was employed to evaluate affected areas, to compare the behavior of specimens under the influence of impact energy and EMAA effect, in relation to the filling of cracks and energy absorption. Finally, the mechanical post-impact compression test (CAI) was performed to evaluate whether there was alteration of properties of the composite material modified with addition of the healing agent as compared to the unmodified material.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESUniversidade Federal do Rio Grande do NortePROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E ENGENHARIA DE MATERIAISUFRNBrasilCompósitosAutorreparoImpactoEMAAAdição de poli (etileno-co-ácido-metacrílico) (EMAA) como agente de reparo em compósitos fibra de vidro-epóxiinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALAdicaopolietileno_Pontes_2022.pdfapplication/pdf1876386https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/48339/1/Adicaopolietileno_Pontes_2022.pdf91be8493533c4a733ad4c6cdb675658aMD51123456789/483392022-07-05 17:00:07.368oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/48339Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2022-07-05T20:00:07Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
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