Adição de poli(etileno-co-ácido-metacrílico) (EMAA) como agente de auto-reparo em compósitos carbono-epóxi
Self-healing techniques in epoxy resins have been developed to improve the durability and reduce costs associated with repairs of these materials during service. The addition of thermoplastics into the thermoset matrix producing mendable resins appears as a promising self-healing technique. In this...
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Формат: | Dissertação |
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Опубликовано: |
Brasil
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Online-ссылка: | https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/24726 |
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Compósitos Carbono-epóxi Auto-reparo Poli(etileno-co-ácido-metacrílico) CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA Nascimento, Allana Azevedo do Adição de poli(etileno-co-ácido-metacrílico) (EMAA) como agente de auto-reparo em compósitos carbono-epóxi |
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Self-healing techniques in epoxy resins have been developed to improve the durability and reduce costs associated with repairs of these materials during service. The addition of thermoplastics into the thermoset matrix producing mendable resins appears as a promising self-healing technique. In this study, poly(ethylene-co-methacrylic acid) (EMAA) was added in the mid-plane of carbon fiber-epoxy composites laminates to produce a self-healing system. Plates were manufactured with addition of 5%, 10% and 15% of EMAA as related to the resin weight of prepreg. Interlaminar shear strength test (ILSS), dynamic mechanical analysis (DMA), Fourier-transform infrared (FTIR) spectroscopy, scanning electron microscopy (SEM) and field-emission gun scanning electron microcopy (FEG-SEM) were employed in order to evaluate the effect of the addition of the thermoplastic to the composite and its behavior before and after a healing cycle. The healed samples did not show an increase in interlaminar shear strength (ILSS) after healing. However, for higher percentages of EMAA there was a reduction of this property, besides a reduction of Young’s modulus and glass transition temperature (Tg), in relation to the values presented by the unmodified composite. SEM images confirmed the strong adhesion between EMAA and epoxy resin, which produced an adhesive layer that prevented delamination in the mid-plane of the laminate. |
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ri-123456789-247262022-10-07T21:15:24Z Adição de poli(etileno-co-ácido-metacrílico) (EMAA) como agente de auto-reparo em compósitos carbono-epóxi Nascimento, Allana Azevedo do Barbosa, Ana Paula Cysne http://lattes.cnpq.br/7970909407737900 https://orcid.org/0000-0002-9510-4851 http://lattes.cnpq.br/3718650566004689 Melo, José Daniel Diniz http://lattes.cnpq.br/6572298923055649 Ferreira, Evans Paiva da Costa http://lattes.cnpq.br/6994798590609919 Cioffi, Maria Odila Hilário http://lattes.cnpq.br/6119671014416126 https://orcid.org/0000-0002-4155-4769 Compósitos Carbono-epóxi Auto-reparo Poli(etileno-co-ácido-metacrílico) CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA Self-healing techniques in epoxy resins have been developed to improve the durability and reduce costs associated with repairs of these materials during service. The addition of thermoplastics into the thermoset matrix producing mendable resins appears as a promising self-healing technique. In this study, poly(ethylene-co-methacrylic acid) (EMAA) was added in the mid-plane of carbon fiber-epoxy composites laminates to produce a self-healing system. Plates were manufactured with addition of 5%, 10% and 15% of EMAA as related to the resin weight of prepreg. Interlaminar shear strength test (ILSS), dynamic mechanical analysis (DMA), Fourier-transform infrared (FTIR) spectroscopy, scanning electron microscopy (SEM) and field-emission gun scanning electron microcopy (FEG-SEM) were employed in order to evaluate the effect of the addition of the thermoplastic to the composite and its behavior before and after a healing cycle. The healed samples did not show an increase in interlaminar shear strength (ILSS) after healing. However, for higher percentages of EMAA there was a reduction of this property, besides a reduction of Young’s modulus and glass transition temperature (Tg), in relation to the values presented by the unmodified composite. SEM images confirmed the strong adhesion between EMAA and epoxy resin, which produced an adhesive layer that prevented delamination in the mid-plane of the laminate. As técnicas de auto-reparo em resinas epóxi vêm sendo desenvolvidas buscando aumentar a vida útil e reduzir os custos associados à manutenção desses materiais durante o serviço. A adição de termoplásticos à matriz termofixa produzindo resinas reparáveis aparece como técnica de reparo promissora. Neste trabalho, o termoplástico poli (etileno-co-ácido-metacrílico) (EMAA) foi adicionado no plano médio de laminados compósitos carbono-epóxi para fabricação de um sistema de reparo. Foram fabricadas placas com 5%, 10% e 15% de EMAA em massa de resina do prepreg. Ensaios de resistência ao cisalhamento interlaminar (ILSS), análise dinâmico mecânica (DMA), espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia eletrônica de varredura com fonte de emissão de campo (MEV-FEG) foram conduzidos para avaliar o efeito da adição desse termoplástico ao compósito e seu comportamento antes e após o reparo. As amostras reparadas não apresentaram aumento na resistência ao cisalhamento interlaminar (ILSS) após o reparo. Entretanto, para maiores porcentagens de EMAA, houve redução dessa propriedade, além de redução de módulo de elasticidade e da temperatura de transição vítrea (Tg), em relação aos valores apresentados pelo compósito puro. Imagens de MEV confirmaram a forte adesão entre o EMAA e a resina epóxi, formando uma camada adesiva que impediu a formação de delaminações no plano médio do laminado. 2018-02-16T11:03:56Z 2018-02-16T11:03:56Z 2017-10-16 masterThesis NASCIMENTO, Allana Azevedo do. Adição de poli(etileno-co-ácido-metacrílico) (EMAA) como agente de auto-reparo em compósitos carbono-epóxi. 2017. 92f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2017. https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/24726 por Acesso Aberto application/pdf Brasil UFRN PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E ENGENHARIA DE MATERIAIS |