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Comportamento mecânico e de inflamabilidade do compósito de poliuretana derivada de óleos vegetais (PU) reforçado com fibra de algodão e alumina tri-hidratada
Use este link compartilhar ou citar este material: http://educapes.capes.gov.br/handle/capes/659190
Registro completo de metadados
| Metadados | Descrição | Idioma |
|---|---|---|
| Autor(es): dc.contributor | Costa, Romeu Rony Cavalcante da | - |
| Autor(es): dc.contributor | http://lattes.cnpq.br/6785202465903803 | - |
| Autor(es): dc.contributor | Domiciano, Sandra Mara | - |
| Autor(es): dc.contributor | http://lattes.cnpq.br/1956036765090618 | - |
| Autor(es): dc.contributor | Costa, Romeu Rony Cavalcante da | - |
| Autor(es): dc.contributor | http://lattes.cnpq.br/6785202465903803 | - |
| Autor(es): dc.contributor | Domiciano, Sandra Mara | - |
| Autor(es): dc.contributor | http://lattes.cnpq.br/1956036765090618 | - |
| Autor(es): dc.contributor | Moreno, João Roberto Sartori | - |
| Autor(es): dc.contributor | http://lattes.cnpq.br/2121271692037520 | - |
| Autor(es): dc.contributor | Ribeiro, Marcelo Leite | - |
| Autor(es): dc.contributor | http://lattes.cnpq.br/2841688162409423 | - |
| Autor(es): dc.creator | Silva, Amanda Albertin Xavier da | - |
| Data de aceite: dc.date.accessioned | 2022-02-21T21:43:39Z | - |
| Data de disponibilização: dc.date.available | 2022-02-21T21:43:39Z | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2019-11-10 | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2019-11-10 | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2018-02-20 | - |
| Fonte completa do material: dc.identifier | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4545 | - |
| Fonte: dc.identifier.uri | http://educapes.capes.gov.br/handle/capes/659190 | - |
| Descrição: dc.description | The present work consists in the evaluation of the mechanical and flammability behavior of the laminate composite of polyurethane derived from a blend of vegetable oils (PU) reinforced with cotton fiber fabric (CF) and with the addition of Alumina Trihydrate (ATH), as flame retardant. The manufacturing process used to obtain the composite is the vacuum bag. Composite specimens with different orientations of the fibers (from 0º, ± 45º, 90º) were produced. For the purpose of comparison and study, all materials were characterized separately, being pure PU, PU with addition of 10%, 20% and 30% of ATH, composite of PU reinforced with CF (PU+7CF) and composite of PU reinforced with CF and with ATH (PU+30%ATH+7CF). The mechanical behavior of these was evaluated according to tensile and flexure tests. With addition of ATH in the polyurethane there was a reduction in tensile and flexural strength, an increase in the modulus of elasticity and in the flexural modulus and a reduction in the Poisson ratio, proportional to the amount of alumina trihydrate that was applied, 10%, 20% and 30% of the total mass, the higher the amount of ATH more fragile and rigid the PU becomes. The composite of PU reinforced with CF (PU+7CF-0°) exhibited considerable growth at the maximum tensile strength (79 MPa), modulus of elasticity (3.7 GPa) was practically double that of pure PU (40 MPa and 1.7 GPa). The maximum flexural load of the composite of PU+7CF-0 ° (48.379 MPa and 1.530 GPa) exhibited a reduced value compared to pure PU (57.903 MPa and 1.530 GPa). For the composites of PU+30%ATH+7CF with orientation at 0°, the maximum tensile stress was 60 MPa and the modulus of elasticity (4.7 GPa) was practically double in relation to PU+30%ATH (2.6 GPa), matrix used for the manufacture of this composite. The flexural strength of the PU+30%ATH+7CF-0 ° (64.450 MPa) laminate was increased compared to the matrix applied therein, PU+30%ATH (48.734 MPa), different from the PU+7CF-0° composite. For samples with fibers oriented at ±45°, the composite of PU+7FA exhibited a shear modulus of 0.888 GPa and the maximum shear stress of 16.399 MPa and for the composite of PU+30%ATH+7CF was 0.902 GPa and 9.233 MPa, respectively. In relation to the vertical and horizontal flammability tests, none of the tested materials could be classified as self-extinguishable, but the ATH was efficient in reducing the speed of flame propagation. The Scanning Electron Microscopy (SEM) made it possible to evaluate the fiber-matrix interface of the composites, when ATH was added to the composite, there was a decrease in the fiber-matrix interface quality, presence of voids and larger occurrences of pull out, which explains, besides a smaller volumetric fraction of reinforcement exhibited, decrease in tensile strength in the composites of PU+30%ATH+7CF. | - |
| Descrição: dc.description | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) | - |
| Descrição: dc.description | O presente trabalho consiste na avaliação do comportamento mecânico e de inflamabilidade do compósito laminado de poliuretana derivada de uma blenda de óleos vegetais (PU) com reforço em tecido de fibra de algodão (FA) e aditivado com Alumina Tri-hidratada (ATH), como retardante de chamas. O processo de fabricação utilizado para a obtenção do compósito é o de bolsa a vácuo. Corpos de provas do compósito com diferentes orientações das fibras (de 0º, ± 45º, 90º) foram produzidos. Para efeito de comparação e estudo, todos os materiais foram caracterizados separadamente, sendo eles, a PU pura, PU com adição de 10%, 20% e 30% de ATH, o compósito de PU reforçado com FA (PU+7FA) e o compósito PU reforçado com FA e aditivado com ATH (PU+30%ATH+7FA). Os comportamentos mecânicos destes foram avaliados segundo os ensaios de tração e flexão. Com adição de ATH na poliuretana houve uma redução na resistência à tração e a flexão, um aumento no módulo de elasticidade e no módulo de flexão e uma redução no coeficiente de Poisson, proporcional a quantidade de alumina tri-hidratada que foi aplicada, 10%, 20% e 30% da massa total, quanto maior a quantidade de ATH mais frágil e rígida a PU se torna. O compósito de PU reforçado com FA (PU+7FA-0°) apresentou um crescimento consideravél na máxima tensão média suportada a tração (79 MPa), o módulo de elasticidade (3,7 GPa) foi praticamente o dobro em relação a PU pura (40 MPa e 1,7 GPa). A carga máxima suportada a flexão do compósito de PU+7FA-0°(48,379 MPa e 1,530 GPa) exibiu um valor reduzido em relação a apresentada pela PU pura (57,903 MPa e 1,530 GPa). Para os compósitos de PU+30%ATH+7FA com orientação a 0°, a tensão máxima à tração foi de 60 MPa e o módulo de elasticidade (4,7 GPa) foi praticamente o dobro em relação a PU+30%ATH (2,6 GPa), matriz utilizada para a fabricação deste compósito. A resistência a flexão do laminado de PU+30%ATH+7FA-0° (64,450 MPa) foi aumentada comparada com a matriz aplicada no mesmo, PU+30%ATH (48,734 MPa), diferente do compósito de PU+7FA-0°. Para as amostras com fibras orientadas a ±45°, o compósito de PU+7FA exibiu um módulo transversal de 0,888 GPa e a máxima tensão cisalhante de 16,399 MPa e para o compósito de PU+30%ATH+7FA foi de 0,902 GPa e 9,233 MPa, respectivamente. Em relação aos ensaios de inflamabilidade vertical e horizontal, nenhum dos materiais ensaiados puderam ser classificados como auto extinguível, porém a ATH foi eficiente na redução da velocidade de propagação das chamas. A Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) possibilitou avaliar a interface fibra-matriz dos compósitos, quando se adicionou a ATH no compósito, houve uma queda na qualidade da interface fibra-matriz, presença de vazios e maiores ocorrências de pull out, o que explica, além de uma menor fração volumétrica de reforço exibida, queda na resistência mecânica a tração nos compósitos de PU+30%ATH+7FA. | - |
| Formato: dc.format | application/pdf | - |
| Idioma: dc.language | pt_BR | - |
| Publicador: dc.publisher | Universidade Tecnológica Federal do Paraná | - |
| Publicador: dc.publisher | Cornelio Procopio | - |
| Publicador: dc.publisher | Brasil | - |
| Publicador: dc.publisher | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica | - |
| Publicador: dc.publisher | UTFPR | - |
| Direitos: dc.rights | openAccess | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Poliuretanas | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Fios de algodão | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Mecânica | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Polyurethanes | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Fios de algodão | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Mechanics | - |
| Palavras-chave: dc.subject | CNPQ::ENGENHARIAS | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Engenharia Mecânica | - |
| Título: dc.title | Comportamento mecânico e de inflamabilidade do compósito de poliuretana derivada de óleos vegetais (PU) reforçado com fibra de algodão e alumina tri-hidratada | - |
| Título: dc.title | Mechanical and flammability behavior of polyurethane composite derived from vegetable oils (PU) reinforced with cotton fiber and alumina trihydrate | - |
| Tipo de arquivo: dc.type | livro digital | - |
| Aparece nas coleções: | Repositorio Institucional da UTFPR - RIUT | |
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