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Título: Processamento e caracterização de compósito de fibras de sisal e poliuretano derivado de óleo vegetal
Título(s) alternativo(s): Processing and characterization of sisal fiber composite with polyurethane derived from vegetal oil
Autor(es): Silva, Zeusa Francisca Souza da
Orientador(es): Nascimento, Eduardo Mauro do
Palavras-chave: Compostos poliméricos
Sisal (Fibra)
Poliuretanas
Mamona
Engenharia mecânica
Polymeric composites
Sisal (Fiber)
Polyurethanes
Castor beans
Mechanical engineering
Data do documento: 28-Mar-2015
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Curitiba
Citação: Silva, Zeusa Francisca Souza da. Processamento e caracterização de compósito de fibras de sisal e poliuretano derivado de óleo vegetal. 2018. 66 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica e Materiais) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2018.
Resumo: O uso de materiais poliméricos na indústria e em diversos setores tem como objetivo desenvolver materiais com características específicas que possam reduzir gastos e serem eficientes. Uma das desvantagens de materiais que são desenvolvidos e processados na indústria petroquímica principalmente, são os compósitos orgânicos voláteis (COV), que são derivados que fontes fosseis, causando danos ao meio ambiente e aos usuários que o manipulam. Uma alternativa é substituir esses materiais por componentes que não sejam prejudiciais à saúde humana e ao meio ambiente. Utilizando fibras naturais que não são tóxicas, de baixo custo e de fácil acesso, em específico a fibra de sisal e o poliuretano derivado do óleo de mamona, proporcionam características renováveis e não apresentam teores de solventes em sua composição química. Nesta pesquisa foram investigadas quais os melhores parâmetros de temperatura, tempo e pressão para desenvolver um compósito via compressão manual que seja biodegradável, renovável e livre de solventes. O compósito foi caracterizado pelos seguintes ensaios: flexão em 3 pontos, espectroscopia de infravermelho, análise termogravimétrica, radiação UVA e UVC, densidade absorção e espessura. A condição que indicou o melhor valor em resistência mecânica para o preparo do compósito foi a amostra preparada em 70°C, 90 minutos e 4 MPa que apresentou uma tensão de flexão de 83,00 ± 9,28 MPa. As microanálises de MEV relevaram o comportamento dos corpos de prova após o ensaio de flexão. A boa adesão fibra/matriz contribuiu para uma resistência elevada de flexão.
Abstract: The use of polymer materials in industry and in various sectors aims to develop material with specific characteristics that can reduce cost and be efficient. One of the disadvantages of materials that are develop and processed in the petrochemical industry are volatile organic compounds (VOC) that are derived from fossils and may causing damage to the environment and users who manipulate them. Na alternative is to replace these materials with ones that are not harmful to human health and the environment. This research investigated the best temperature, time and pressure parameters to develop a biodegradable, renewable and solventfree composite by manual compression. Using natural fibers, specifically the sisal fibre that are non-toxic, low cost and can be easily obtained and the polyurethane derived from castor oil, a resin that presents renewable characteristics and does not present solvents in its chemical composition. The composites were characterized by the following tests: three point bending, infrared spectroscopy, thermogravimetric analysis, UVA and UVC radiation, absorption density and thickness. The condition that indicated the best value in mechanical strength for the preparation of the composite was the sample prepared at 70 °C, 90 minutes and 4 MPa. The sample presented a flexural tension of 83,00 ± 9,28 MPa. The SEM analyses revealed the behavior of the bending test. The good fiber/ matrix adhesion contributed to a high flexural strength.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/3305
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