Tratamento de fibras de carnaúba (Copernicia prunífera (Miller) H. E. Moore) para o desenvolvimento de compósito biodegradável com matriz de polihidroxibutirato /
O uso de matérias-primas de fontes renováveis para a produção de materiais vem sendo objeto de diversos estudos e pesquisas, devido ao seu potencial na substituição de derivados petroquímicos. A adição de fibras vegetais a polímeros representa uma alternativa na substituição parcial ou total de fibr...
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| Principais autores: | , , , |
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| Formato: | Tese |
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| Endereço do item: | https://repositorio.ufrn.br/jspui/bitstream/123456789/12780/1/TratamentosFibrasCarna%c3%baba_Carvalho_2011.pdf |
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| Resumo: | O uso de matérias-primas de fontes renováveis para a produção de materiais vem sendo objeto de diversos estudos e pesquisas, devido ao seu potencial na substituição de derivados petroquímicos. A adição de fibras vegetais a polímeros representa uma alternativa na substituição parcial ou total de fibras de vidro em compósitos. Neste trabalho, fibras da folha de carnaúba (Copemicia prunífera) foram utilizadas na produção de compósitos biodegradáveis com matriz de polihidroxibutirato (PHB). Para melhorar as propriedades interfaciais fibra/matriz foram estudados quatro tratamentos químicos, para as fibras. O efeito dos diferentes tratamentos químicos nas propriedades morfológicas, físicas, químicas e mecânicas das fibras e dos compósitos foram investigados por microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia no infravermelho, difração de raios-X, ensaios mecânicos de tração e flexão, análise dinâmico-mecânica (DMA) e análises térmicas por termogravimetria (TG) e calorimetria exploratória diferencial (DSC). Os resultados dos ensaios de tração dos compósitos indicaram um acréscimo de resistência à tração após modificação química das fibras, sendo o melhor resultado obtido com o tratamento de peróxido de hidrogênio, mesmo havendo uma pequena redução na resistência à tração das fibras tratadas. Isto indica uma melhor interação entre as fibras e a matriz polimérica que foi também observada nas imagens de microscopia eletrônica de varredura. A temperatura de transição vítrea (Tg) foi reduzida para todos os compósitos em relação ao polímero puro o que foi atribuído a absorção de solventes, umidade e outras moléculas de baixo peso molecular pelas fibras.#$&The use of raw materials from renewable sources for production of materials has been the subject of several studies and researches, because of its potential to substitute petrochemical-based materials. The addition of natural fibers to polymers represents an alternative in the partial or total replacement of glass fibers in composites. In this work, carnauba leaf fibers were used in the production of biodegradable composites with polyhydroxybutyrate (PHB) matrix.
To improve the interfacial properties fiber I matrix were studied four chemical treatments to the fibers. The effect of the different chemical treatments on the morphological, physical, chemical and mechanical properties of the fibers and composites were investigated by scanning electron microscopy (SEM), infrared spectroscopy, X-ray diffraction, tensile and flexural tests, dynamic mechanical analysis (DMA), thermogravimetry (TGA) and differential scanning calorimetry (DSC). The results of tensile tests indicated an increase in tensile strength of the composites after the chemical treatment of the fibers, with best results for the hydrogen peroxide treated fibers, even though the tensile strength of fibers was slightly reduced. This suggests a better interaction fiber/matrix which was also observed by SEM fractographs. The glass transition temperature (Tg) was reduced for ali composites compared to the pure polymer which can be attributed to the absorption of solvents, moisture and other low molecular weight molecules by the fibers. |
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