Laminados de fibra de curauá/ epóxi obtidos a partir de pré-impregnados

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MetadadosDescriçãoIdioma
Autor(es): dc.contributorLuz, Sandra Maria da-
Autor(es): dc.creatorLibera Junior, Vilson Dalla-
Data de aceite: dc.date.accessioned2021-10-14T18:36:06Z-
Data de disponibilização: dc.date.available2021-10-14T18:36:06Z-
Data de envio: dc.date.issued2019-10-29-
Data de envio: dc.date.issued2019-10-29-
Data de envio: dc.date.issued2019-10-29-
Data de envio: dc.date.issued2019-02-26-
Fonte completa do material: dc.identifierhttp://repositorio.unb.br/handle/10482/35728-
Fonte: dc.identifier.urihttp://educapes.capes.gov.br/handle/capes/635522-
Descrição: dc.descriptionDissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade UnB Gama, Programa de Pós-Graduação em Integridade de Materiais da Engenharia, 2019.-
Descrição: dc.descriptionNos últimos anos as fibras vegetais surgiram como excelentes substitutas de muitos materiais convencionais em diversas aplicações, como por exemplo em compósitos, visto que, podem fornecer boas propriedades mecânicas em relação à resistência por peso de material, assim como alta capacidade de reciclagem e baixo custo. Métodos convencionais para obtenção de compósitos com fibras sintéticas podem ser também aplicados a fibras vegetais, o que pode acarretar em maior aplicação desses materiais. Deste modo, o objetivo deste trabalho é obter laminados a partir de pré-impregnados de epóxi/ fibras de curauá e estudar seu comportamento mecânico, térmico e morfológico. A fim de determinar o melhor método para obtenção dos pré-impregnados, um planejamento fatorial foi adotado, avaliando os efeitos dos fatores como agente de cura, tipo de tratamento e concentração de fibras. Após a definição desses parâmetros, tratamentos alcalinos com soluções de KOH e NaOH foram aplicados às fibras de curauá para melhorar sua interface com a matriz polimérica. Mantas produzidas com as fibras ordenadas de forma justaposta e descontínua foram impregnadas com a solução da matriz por meio de um processo de laminação manual com o auxílio de rolo cilíndrico, seguidos de cura parcial em temperatura ambiente por 24 h, em seguida, foram armazenados em um refrigerador a -18 °C. Posteriormente, os pré-impregnados foram descongelados e utilizados para fabricar os laminados utilizando a técnica de moldagem por compressão a quente. Os resultados da análise da morfologia das fibras indicaram que ambos tratamentos alcalinos promoveram sua desfibrilação, podendo melhorar a interação com a matriz, bem como a remoção de grande parte da lignina e hemicelulose das fibras, confirmado por FTIR. Um método isoconversional usando a equação de Arrhenius foi desenvolvido e aplicado para analisar a cinética de cura dos pré-impregnados. A Tg do compósito curauá NaOH/epóxi foi a maior registrada entre todos os materiais. Os compósitos apresentaram grau de cura entre 90,09 e 98,27%. O compósito de curauá KOH/epóxi apresentou maior estabilidade térmica entre os materiais (269,1 °C). Na análise de DMA, os pré-impregnados e laminados com as fibras tratadas exibiram os maiores módulos de armazenamento na região vítrea. O estudo das propriedades mecânicas em tração e flexão apontou que os laminados de fibras tratadas apresentaram respostas superiores aquelas do compósito com fibras in natura e da resina epóxi pura. Na resistência ao impacto Izod foi observado um aumento acentuado na resistência dos compósitos em relação à matriz devido à adição de fibras.-
Descrição: dc.descriptionCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES); Fundação de Apoio à Pesquisa do Distrito Federal (FAP/DF) e Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq).-
Descrição: dc.descriptionOver the last years vegetable fibers have emerged as excellent substitutes for many conventional materials in various applications. The use of vegetable fibers in composite materials has increased, since they present good mechanical properties per weight of the material, as well as high recyclability and relatively low cost. Conventional methods for obtaining composites with synthetic fibers can also be applied to vegetable fibers, which can lead to greater application of these materials. Thus, the objective of this work is to obtain laminated from epoxy/ curauá fibers prepregs and to study their mechanical, thermal and morphological behavior. In order to determine the best method to obtain the prepregs, a factorial design was assumed, evaluating the effects of the factors curing agent, treatment and concentration of fibers. After defining these parameters, alkaline treatments with KOH and NaOH solutions were applied to the curauá fibers to improve its interface with the polymer matrix. Blankets produced with juxtaposed and discontinuous fibers were impregnated with the matrix solution using a manual rolling process with a cylindrical roller, followed by curing at room temperature for 24 h, then stored in a refrigerator at -18 ° C. Subsequently, the prepregs were defrosted and used to make the laminated using the hot compression molding technique. The results of the fiber morphology analysis indicated that both alkaline treatments promoted defibrillation and better interaction with the matrix, as well as the removal of a large part of lignin and hemicellulose from the fibers, confirmed by FTIR. An isoconversional method using the Arrhenius equation was developed and applied to analyze the cure kinetics of the prepregs. The Tg of the curauá NaOH/ epoxy composite was the highest among all materials. The composites showed a degree of cure between 90.09 and 98.27%. The curauá KOH/ epoxy composite presented the highest thermal stability between the materials (269.1 °C). In the DMA analysis, the prepregs and laminated composites that used the treated fibers exhibited the largest storage modulus in the glassy region. The study of the mechanical properties in tensile and bend test showed that the laminated composites of treated fibers presented higher responses than the in natura fibers composite and the neat epoxy resin. In the Izod impact resistance, a great increase in the resistance of the composites due to the addition of fibers in relation to the neat epoxy was observed.-
Formato: dc.formatapplication/pdf-
Direitos: dc.rightsAcesso Aberto-
Direitos: dc.rightsA concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.-
Palavras-chave: dc.subjectCurauá-
Palavras-chave: dc.subjectLaminados-
Palavras-chave: dc.subjectFibras vegetais-
Palavras-chave: dc.subjectMadeira - propriedades mecânicas-
Título: dc.titleLaminados de fibra de curauá/ epóxi obtidos a partir de pré-impregnados-
Tipo de arquivo: dc.typelivro digital-
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