Obtenção e caracterização de um compósito de poliuretano de mamona e pó de vidro para aplicações em insolantes térmicos

Thermal insulation is used to protect the heated or cooled surfaces by the low thermal conductivity materials. The rigid ricin polyurethane foams (PURM) are used for thermal insulation and depend on the type and concentration of blowing agent. Obtaining PURM occurs by the use of polyol, silicone, ca...

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Detalhes bibliográficos
Autor principal: Galvão, álvaro César Pontes
Outros Autores: Mendes, José Ubiragi de Lima
Formato: Dissertação
Idioma:por
Publicado em: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Assuntos:
PURM. Pó de vidro. Compósitos. Isolantes térmicos. Meio ambiente
PURM. Glass powder. Composites. Thermal insulation. Environment
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
Endereço do item:https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/15724
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Galvão, álvaro César Pontes
Obtenção e caracterização de um compósito de poliuretano de mamona e pó de vidro para aplicações em insolantes térmicos
description Thermal insulation is used to protect the heated or cooled surfaces by the low thermal conductivity materials. The rigid ricin polyurethane foams (PURM) are used for thermal insulation and depend on the type and concentration of blowing agent. Obtaining PURM occurs by the use of polyol, silicone, catalyst and blowing agent are pre -mixed, reacting with the isocyanate. The glass is reusable, returnable and recyclable heat insulating material, whose time of heat dissipation determines the degree of relaxation of its structure; and viscosity determines the conditions for fusion, operating temperatures, annealing, etc. The production of PURM composites with waste glass powder (PV) represents economical and renewable actions of manufacturing of thermal insulating materials. Based on these aspects, the study aimed to produce and characterize the PURM composites with PV, whose the mass percentages were 5, 10, 20, 30, 40 and 50 wt%. PURM was obtained commercially, while the PV was recycled from the tailings of the stoning process of a glassmaking; when the refining process was applied to obtain micrometer particles. The PURM + PV composites were studied taking into account the standard sample of pure PURM and the influence of the percentage of PV in this PURM matrix. The results of the chemical, physical and morphological characterization were discussed taking into account the difference in the microstructural morphology of the PURM+PV composites and the pure PURM, as well the results of the physicochemical, mechanical e thermophysical tests by values obtained of density, hardness, compressive strength, specific heat, thermal conductivity and diffusivity. In general, the structure of pure PURM showed large, elongated and regular pores, while PURM+PV composites showed irregular, small and rounded pores with shapeless cells. This may have contributed to reducing their mechanical strength, especially for PURM - PV50. The hardness and density were found to have a proportional relationship with the PV content on PURM matrix. The specific heat, thermal diffusivity and thermal conductivity showed proportional relationship to each other. So, this has been realized that the increasing the PV content on PURM matrix resulted in the rise of diffusivity and thermal conductivity and the decrease of the specific heat. However, the values obtained by the PURM composites were similar the values of pure PURM, mainly the PURM-PV5 and PURM-PV10. Therefore, these composites can be applied like thermal insulator; furthermore, their use could reduce the production costs and to preserve the environment
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The glass is reusable, returnable and recyclable heat insulating material, whose time of heat dissipation determines the degree of relaxation of its structure; and viscosity determines the conditions for fusion, operating temperatures, annealing, etc. The production of PURM composites with waste glass powder (PV) represents economical and renewable actions of manufacturing of thermal insulating materials. Based on these aspects, the study aimed to produce and characterize the PURM composites with PV, whose the mass percentages were 5, 10, 20, 30, 40 and 50 wt%. PURM was obtained commercially, while the PV was recycled from the tailings of the stoning process of a glassmaking; when the refining process was applied to obtain micrometer particles. The PURM + PV composites were studied taking into account the standard sample of pure PURM and the influence of the percentage of PV in this PURM matrix. The results of the chemical, physical and morphological characterization were discussed taking into account the difference in the microstructural morphology of the PURM+PV composites and the pure PURM, as well the results of the physicochemical, mechanical e thermophysical tests by values obtained of density, hardness, compressive strength, specific heat, thermal conductivity and diffusivity. In general, the structure of pure PURM showed large, elongated and regular pores, while PURM+PV composites showed irregular, small and rounded pores with shapeless cells. This may have contributed to reducing their mechanical strength, especially for PURM - PV50. The hardness and density were found to have a proportional relationship with the PV content on PURM matrix. The specific heat, thermal diffusivity and thermal conductivity showed proportional relationship to each other. So, this has been realized that the increasing the PV content on PURM matrix resulted in the rise of diffusivity and thermal conductivity and the decrease of the specific heat. However, the values obtained by the PURM composites were similar the values of pure PURM, mainly the PURM-PV5 and PURM-PV10. Therefore, these composites can be applied like thermal insulator; furthermore, their use could reduce the production costs and to preserve the environment Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior O isolamento térmico é empregado na proteção de superfícies aquecidas ou resfriadas através de materiais de baixa condutividade térmica. As espumas rígidas de poliuretano de mamona (PURM) são utilizadas para o isolamento térmico e dependem do tipo e da concentração do agente de expansão. O vidro é um material isolante térmico reutilizável, retornável e reciclável, cujo tempo de dissipação do calor determina o grau de relaxação da sua estrutura e a viscosidade determina as condições de fusão, temperaturas de trabalho, recozimento, etc. A produção de compósitos de PURM com rejeito de pó de vidro (PV) representa ações econômicas e renováveis de fabricação de materiais isolantes térmicos. Baseado nestes aspectos, o trabalho objetivou a produção e caracterização de compósitos de PURM com PV 5, 10, 20, 30, 40 e 50 % em massa. A PURM foi obtida comercialmente, enquanto que o PV foi reaproveitado do rejeito do processo de lapidação de uma indústria vidreira, cujo processo de refino foi utilizado para se obter partículas micrométricas. Os compósitos de PURM + PV foram estudados levando-se em consideração o padrão de referência PURM pura e a influência do percentual de PV desta matriz. Os resultados das caracterizações químicas, físicas e morfológicas foram apresentadas e discutidas levando-se em consideração a diferença na morfologia estrutural dos compósitos do PURM e da PURM pura e os valores obtidos nos ensaios de massa específica, dureza, resistência à compressão, condutividade térmica, calor específico e difusividade térmica. Em geral, a estrutura da PURM pura apresentou poros regulares alongados e grandes, enquanto que os compósitos de PURM + PV apresentaram poros irregulares, pequenos e arredondados com presença de células disformes, o que pôde ter contribuído na redução de sua resistência mecânica, principalmente para a PURM-PV50. A dureza e a massa específica revelaram ter uma relação proporcional com o teor de PV na matriz de PURM. O calor específico, condutividade e difusividade térmica apresentaram relações proporcionais entre si. Assim, foi percebido que o aumento do teor de PV na matriz de PURM proporcionou um aumento da difusividade térmica e da condutividade térmica e a diminuição do calor específico. Contudo, os valores apresentados pelos compósitos de PURM foram similares aos valores da PURM pura, principalmente os compósitos PURM-PV5 e PURM-PV10. Portanto, estes compósitos podem ser aplicados como isolantes térmicos, além disto, o seu uso poderia reduzir os custos de fabricação e preservar o meio ambiente 2014-12-17T14:58:24Z 2014-10-23 2014-12-17T14:58:24Z 2014-04-11 masterThesis GALVÃO, álvaro César Pontes. Obtenção e caracterização de um compósito de poliuretano de mamona e pó de vidro para aplicações em insolantes térmicos. 2014. 72 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia de Materiais; Projetos Mecânicos; Termociências) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2014. https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/15724 por Acesso Aberto application/pdf application/pdf Universidade Federal do Rio Grande do Norte BR UFRN Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica Tecnologia de Materiais; Projetos Mecânicos; Termociências

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