OBTENÇÃO, CARACTERIZAÇÃO E MONITORIAMENTO TECNOLÓGICO  DE COMPÓSITOS POLIMÉRICOS COM FIBRAS VEGETAIS

Polyanna Kort Kamp Dias; Carla Reis de Araujo; Michel Serra Sampaio

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Trabalho

Título do Trabalho

OBTENÇÃO, CARACTERIZAÇÃO E MONITORIAMENTO TECNOLÓGICO DE COMPÓSITOS POLIMÉRICOS COM FIBRAS VEGETAIS

Autores

Polyanna Kort Kamp Dias
Carla Reis de Araujo
Michel Serra Sampaio

Modalidade

Resumo apresentação oral curta

Área temática

Centro de Tecnologia (CT)/Engenharia Química

Data de Publicação

22/03/2021

País da Publicação

Brasil

Idioma da Publicação

Português

Página do Trabalho

https://www.even3.com.br/anais/jgmictac/319631-obtencao-caracterizacao-e-monitoriamento-tecnologico--de-compositos-polimericos-com-fibras-vegetais

ISBN

978-65-5941-128-3

Palavras-Chave

compósitos poliméricos, fibras vegetais, polietileno de alta densidade, fibras de coco

Resumo

O uso de fibras vegetais como reforço em materiais poliméricos vem ocupando novos segmentos de mercado, como uma alternativa viável aos compósitos reforçados com fibras sintéticas. As fibras vegetais apresentam vantagens como: baixo custo, baixa densidade, são fontes renováveis, recicláveis e biodegradáveis. O coco (Cocos nucifera) é uma frutífera de grande importância econômica e social, em virtude da ampla variedade de produtos que podem ser obtidos com a sua exploração. As fibras de coco, extraídas do mesocarpo do coco, caracterizam-se pela sua dureza e durabilidade, sendo, portanto, uma fibra vegetal com grande potencial de utilização em materiais compósitos. De acordo com o IBGE, o Brasil é o quinto maior produtor mundial de coco e sua safra 2019/2020 foi de 2,0 bilhões de frutos. Neste trabalho, foram obtidos compósitos de polietileno de alta densidade (PEAD) reforçados com fibras de coco nas proporções de 5, 10 e 20% (p/p) com 2% de compatibilizante. Inicialmente as fibras de coco foram secas em estufa a 50°C por duas horas. Em seguida foram moídas em um moinho de facas e peneiradas. Os compósitos foram obtidos pela técnica de mistura por fusão e caracterizados por análise térmica (TG, DTG e DTA) e por suas propriedades mecânicas. A curva TG do polietileno de alta densidade com 2% de compatibilizante apresentou um único estágio de decomposição, com Tonset na temperatura de 475°C. A curva DTG confirmou esse estágio de decomposição, com temperatura máxima de decomposição em 475°C, atribuído à decomposição do polímero. A curva DTA mostrou dois eventos endotérmicos, sendo o primeiro referente à temperatura de fusão (Tm) do polímero em 135°C, e o segundo por volta de 475°C, referente à degradação do polímero. Os compósitos de PEAD com 5, 10 e 20% de fibras de coco apresentaram dois estágios de decomposição, sendo o primeiro associado à presença da fibra e o segundo referente à degradação do polímero. Os compósitos de PEAD com 5% de fibras de coco apresentaram uma maior estabilidade térmica do que os compósitos de PEAD com 10% e 20% de fibras. Para os ensaios mecânicos, os corpos de prova foram preparados em uma prensa hidráulica, nas condições de temperatura de 170°C, pressão de 5 psi e tempo de 5 minutos. A tensão na força máxima apresentou valores semelhantes mesmo com o aumento da proporção de fibra, devido à grande proporção de lignina na fibra de coco. Já a deformação na ruptura mostrou uma redução conforme o aumento da proporção de fibra, apresentando um valor de 11,71% para o compósito com 5%, 9,49% para o compósito com 10% e 5,66% para o compósito com 20% de fibra de coco. O módulo de Young mostrou um progressivo aumento com a adição de fibra à matriz polimérica, conforme esperado, com valores de 1168 MPa para o polímero puro e 1392 MPa, 1406 MPa e 1634 MPa para os compósitos com 5, 10 e 20% de fibra, respectivamente. Atualmente, vem sendo realizado um estudo do monitoramento tecnológico por patentes, com o objetivo de avaliar os avanços tecnológicos na área de materiais compósitos reforçados com fibras vegetais. Referências Bibliográficas PICKERING, K.L.; ARUAN EFENDY, M.G.; LE, T.M. A review of recent developments in natural fibre composites and their mechanical performance. Composites: Part A, 83, 98–112, 2016. SAMPAIO, M. S. Obtenção e caracterização de compósitos de polietileno com fibras naturais. Trabalho de Conclusão de Curso, Universidade Federal do Rio de Janeiro, 2019. THAKUR, V.K.; THAKUR, M.K. Processing and characterization of natural cellulose fibers/thermoset polymer composites. Carbohydrate Polymers, 109, 102–117, 2014.

Título do Evento: XLII Jornada Giulio Massarani de Iniciação Científica, Tecnológica, Artística e Cultural (JICTAC 2020 - Edição Especial) - Evento UFRJ
Título dos Anais do Evento: Anais da Jornada Giulio Massarani de Iniciação Científica, Tecnológica, Artística e Cultural
Nome da Editora: Even3
Meio de Divulgação: Meio Digital

Como citar

DIAS, Polyanna Kort Kamp; ARAUJO, Carla Reis de; SAMPAIO, Michel Serra. OBTENÇÃO, CARACTERIZAÇÃO E MONITORIAMENTO TECNOLÓGICO DE COMPÓSITOS POLIMÉRICOS COM FIBRAS VEGETAIS.. In: Anais da Jornada Giulio Massarani de Iniciação Científica, Tecnológica, Artística e Cultural. Anais...Rio de Janeiro(RJ) UFRJ, 2021. Disponível em: https//www.even3.com.br/anais/jgmictac/319631-OBTENCAO-CARACTERIZACAO-E-MONITORIAMENTO-TECNOLOGICO--DE-COMPOSITOS-POLIMERICOS-COM-FIBRAS-VEGETAIS. Acesso em: 15/02/2025