Avaliação das propriedades mecânicas e de barreira de filmes de EVA/Argila

Polymer films based on ethylene vinyl acetate (EVA) were produced in this work, as well as nanocomposites of EVA and Cloisite 20A clay. These films and nanocomposites were produced with two different solvent types, chloroform and tetrahydrofuran by the solvent evaporation technique. Compositions...

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Detalhes bibliográficos
Autor principal: Souza, Adeilson de Oliveira
Outros Autores: Leite, Amanda Melissa Damião
Formato: Dissertação
Idioma:pt_BR
Publicado em: Brasil
Assuntos:
EVA
Argila
Propriedades mecânicas
Propriedades de barreira
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
Endereço do item:https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/27984
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Souza, Adeilson de Oliveira
Avaliação das propriedades mecânicas e de barreira de filmes de EVA/Argila
description Polymer films based on ethylene vinyl acetate (EVA) were produced in this work, as well as nanocomposites of EVA and Cloisite 20A clay. These films and nanocomposites were produced with two different solvent types, chloroform and tetrahydrofuran by the solvent evaporation technique. Compositions 3% and 5% clay by weight with respect to the polymer weight were used for the production of nanocomposites, both using chloroform as solvent, such as tetrahydrofuran. To evaluate the influence of the type of solvent and the addition of clay in the polymer matrix on the properties of the films the techniques of x - ray diffraction, Fourier transform infrared, contact angle, water vapor transmission rate, thermogravimetric analysis, differential scanning calorimetry, scanning electron microscopy and tensile strength were used. The x-ray diffraction showed a dispersion of the clay in the films. The Fourier transform infrared showed that the addition of clay as well as the use of the different solvents did not modify the characteristic bands of the film. From the results obtained by the water vapor transmission test an increase of the barrier properties of the films with the addition of clay and a greater homogeneity in the results obtained using tetrahydrofuran as solvent can be verified. The contact angle characterization showed that the addition of clay in the polymer matrix caused a change in the hydrophobicity of the films. The thermogravimetric analysis evidenced an increase in the temperature for beginning of degradation with the addition of clay. The exploratory difference calorimeter analysis showed a decrease of the crystallinity with addition of the clay. However, the melting temperatures did not change significantly. Microscopy analysis revealed dense structures of the films. The addition of clay promoted an increased stiffness of the films. In general, the addition of clay to the polymer matrix improved the mechanical and barrier properties of the films.
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To evaluate the influence of the type of solvent and the addition of clay in the polymer matrix on the properties of the films the techniques of x - ray diffraction, Fourier transform infrared, contact angle, water vapor transmission rate, thermogravimetric analysis, differential scanning calorimetry, scanning electron microscopy and tensile strength were used. The x-ray diffraction showed a dispersion of the clay in the films. The Fourier transform infrared showed that the addition of clay as well as the use of the different solvents did not modify the characteristic bands of the film. From the results obtained by the water vapor transmission test an increase of the barrier properties of the films with the addition of clay and a greater homogeneity in the results obtained using tetrahydrofuran as solvent can be verified. The contact angle characterization showed that the addition of clay in the polymer matrix caused a change in the hydrophobicity of the films. The thermogravimetric analysis evidenced an increase in the temperature for beginning of degradation with the addition of clay. The exploratory difference calorimeter analysis showed a decrease of the crystallinity with addition of the clay. However, the melting temperatures did not change significantly. Microscopy analysis revealed dense structures of the films. The addition of clay promoted an increased stiffness of the films. In general, the addition of clay to the polymer matrix improved the mechanical and barrier properties of the films. Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq Filmes poliméricos a base de etileno acetato de vinila (EVA) foram produzidos, bem como nanocompósitos de EVA e argila Cloisite 20A. Tais filmes e nanocompósitos foram produzidos com dois tipos de solventes diferentes, clorofórmio e tetrahidrofurano pela técnica de evaporação do solvente. Composições de 3% e 5% de argila em massa com relação a massa do polímero foram utilizadas na produção dos nanocompósitos, tanto utilizando clorofórmio como solvente, como tetrahidrofurano. Para avaliar a influência do tipo de solvente e da adição de argila na matriz polimérica nas propriedades mecânicas e de barreira dos filmes foram utilizadas as seguintes caracterizações: difração de raios – x, infravermelho por transformada de Fourier, ângulo de contato, taxa de transmissão a vapor d’água, análise termogravimétrica, calorimetria exploratória diferencial, Microscopia eletrônica de varredura e resistência a tração. Analisando os resultados verificou-se na difração de raios-x uma dispersão da argila nos filmes. O infravermelho por transformada de Fourier mostrou que a adição de argila, bem como a utilização dos diferentes solventes não modificaram as bandas características do filme. A partir dos resultados obtidos pelo ensaio de transmissão de vapor d’água pode-se verificar um aumento das propriedades de barreira dos filmes com a adição de argila e uma maior homogeneidade nos resultados obtidos utilizando tetrahidrofurano como solvente. A caracterização por ângulo de contato mostrou que a adição de argila na matriz polimérica ocasionou mudança na hidrofobicidade dos filmes. A análise termogravimétrica evidenciou um incremento da temperatura para início de degradação com a adição de argila. A análise por calorimetria exploratória diferencial evidenciou uma diminuição da cristalinidade com adição da argila. Já as temperaturas de fusão não tiveram mudança significativa. A análise por microscopia evidenciou estruturas densas dos filmes. A adição de argila promoveu um aumento de rigidez dos filmes. De maneira geral a adição de argila na matriz polimérica ocasionou melhora nas propriedades mecânicas e de barreiras dos filmes. 2019-11-25T19:58:32Z 2019-11-25T19:58:32Z 2019-07-16 masterThesis SOUZA, Adeilson de Oliveira. Avaliação das propriedades mecânicas e de barreira de filmes de EVA/Argila. 2019. 97f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2019. https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/27984 pt_BR Acesso Aberto application/pdf Brasil UFRN PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA

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