Influência dos resíduos do beneficiamento de caulim e cobre nas propriedades físicas, mecânica de impacto e flamabilidade dos compósitos de matriz poliéster isoftálica
Industrial activities in the world generate different types of waste with different chemical and physical properties, which causes a concern with the mass production of these materials. Thus, there is a great interest in the reuse of industrial waste in composite materials due to the good performanc...
| Autor principal: | SOUSA, Ana Paula Souza de |
|---|---|
| Grau: | Trabalho de Conclusão de Curso - Graduação |
| Idioma: | por |
| Publicado em: |
2022
|
| Assuntos: | |
| Acesso em linha: |
https://bdm.ufpa.br:8443/jspui/handle/prefix/4161 |
| id |
oai:https:--bdm.ufpa.br:8443:prefix-4161 |
|---|---|
| recordtype |
dspace |
| spelling |
oai:https:--bdm.ufpa.br:8443:prefix-41612023-07-19T00:43:18Z Influência dos resíduos do beneficiamento de caulim e cobre nas propriedades físicas, mecânica de impacto e flamabilidade dos compósitos de matriz poliéster isoftálica SOUSA, Ana Paula Souza de COSTA, Deibson Silva da http://lattes.cnpq.br/1521124351431087 SANTOS, Alessandro José Gomes dos http://lattes.cnpq.br/4473253556335182 https://orcid.org/ 0000-0002-5421-5256 Matriz polimérica Resíduos industriais Resina Poliéster Polymer matrix Industrial waste Polyester resin CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::MATERIAIS NAO METALICOS::POLIMEROS, APLICACOES Industrial activities in the world generate different types of waste with different chemical and physical properties, which causes a concern with the mass production of these materials. Thus, there is a great interest in the reuse of industrial waste in composite materials due to the good performance that this combination presents. In this sense, this work aims to analyze the influence of kaolin and copper sulphide industrial waste as filler in polyester matrix composites from the analysis of physical, mechanical and flammability characterizations. For the manufacture of the materials, the manual hand lay-up method was used, in which the isophthalic unsaturated polyester resin was used with the use of an accelerator in the proportion of 1,5 % v/v and initiator in the proportion of 1 % v/v. For the physical and flammability tests, the copper residue was inserted into the matrix in the mass fractions of 10 %, 20 %, 30 %, 40 % and 50 % and the kaolin residue in the fractions of 10 %, 20 %, 30 % and 40 %, while for the impact test the residues were inserted in the fractions of 10 % and 20 %, in which a 100 mesh Tyler series sieve was used. After making the materials, physical tests were carried out (ASTM D 1984-92), impact resistance (ASTM D 6110-18), analysis of the fracture surface by means of scanning electron microscopy and horizontal flammability (ASTM D 635-18). In the results obtained for water absorption and apparent porosity, all composites showed lower values than those of the full matrix, highlighting the materials with 40 % kaolin residue and 30 % copper residue. For the impact tests, the results remained stable, as all materials showed strength values close to the full matrix (19,38 kJ/m2), especially the composites with 20 % kaolin residue (21,20 kJ/m2) and 10 % copper residue (21,20 kJ/m2). In the analysis of fracture surfaces, it was noted the presence of failure mechanisms such as voids, bubbles and agglomerates and the materials showed good dispersion of residues in the matrix. In the flammability test, all materials had satisfactory results since they showed lower ropagation rates than required by the standard and by CONTRAN-14 (National Traffic Council), especially the composites with 10 % kaolin and copper that showed reduction of 85,49 %. As atividades industriais no mundo geram diferentes tipos de resíduos com diferentes propriedades químicas e físicas, o que causa uma preocupação com a produção em massa desses materiais. Dessa forma, tem-se um grande interesse na reutilização de resíduos industriais em materiais compósitos devido ao bom desempenho que essa combinação apresenta. Nesse sentido, esse trabalho tem o objetivo de analisar a influência dos resíduos industriais de caulim e cobre sulfetado como carga em compósitos de matriz poliéster a partir da análise de caracterizações físicas, mecânica e de flamabilidade. Para a confecção dos materiais, utilizou-se o método de fabricação manual hand lay-up no qual foi empregada a resina poliéster insaturada isoftálica com a utilização de acelerador na proporção de 1,5 % v/v e iniciador na proporção de 1 % v/v. Para os ensaios físicos e de flamabilidade, o resíduo de cobre foi inserido na matriz nas frações mássicas de 10 %, 20 %, 30 %, 40 % e 50 % e o de caulim nas frações de 10 %, 20 %, 30 % e 40 %, já para o ensaio de impacto os resíduos foram inseridos nas frações de 10 % e 20 %, nos quais foi utilizada uma peneira de 100 mesh da série Tyler. Após a confecção dos materiais, realizou-se os ensaios físicos (ASTM D 1984-92), resistência ao impacto (ASTM D 6110-18), análise da superfície de fratura por meio de microscopia eletrônica de varredura e flamabilidade horizontal (ASTM D 635-18). Nos resultados obtidos para absorção de água e porosidade aparente, todos os compósitos apresentaram valores menores que os da matriz plena, destacando-se os materiais com 40 % de resíduo de caulim e 30 % de resíduo de cobre. Para os ensaios de impacto os resultados se mantiveram estáveis, pois todos os materiais apresentaram valores de resistência próximos da matriz plena (19,38 kJ/m2), destacando-se os compósitos com 20 % de resíduo de caulim (21,20 kJ/m2) e 10 % de resíduo de cobre (21,20 kJ/m2). Na análise das superfícies de fratura, notou-se a presença de mecanismos de falha como vazios, bolhas e glomerados e os materiais apresentaram boa dispersão dos resíduos na matriz. Já no ensaio de flamabilidade, todos os materiais tiveram resultados satisfatórios visto que apresentaram taxas de propagação menores que o exigido pela norma e pelo CONTRAN–14 (Conselho Nacional de Trânsito), destacando-se os compósitos com 10 % de caulim e cobre que apresentaram redução de 85,49 %. 2022-07-07T16:36:01Z 2022-07-07T16:36:01Z 2022-06-27 Trabalho de Conclusão de Curso - Graduação SOUSA, Ana Paula Souza de. Influência dos resíduos do beneficiamento de caulim e cobre nas propriedades físicas, mecânica de impacto e flamabilidade dos compósitos de matriz poliéster isoftálica. Orientador: Deibson Silva da Costa. 2022. 67 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia de Materiais) – Campus Universitário de Ananindeua, Universidade Federal do Pará, Ananindeua, 2022. Disponível em: https://bdm.ufpa.br:8443/jspui/handle/prefix/4161. Acesso em:. https://bdm.ufpa.br:8443/jspui/handle/prefix/4161 por Acesso Aberto Disponível na internet via Sagitta |
| institution |
Biblioteca Digital de Monografias - UFPA |
| collection |
MonografiaUFPA |
| language |
por |
| topic |
Matriz polimérica Resíduos industriais Resina Poliéster Polymer matrix Industrial waste Polyester resin CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::MATERIAIS NAO METALICOS::POLIMEROS, APLICACOES |
| spellingShingle |
Matriz polimérica Resíduos industriais Resina Poliéster Polymer matrix Industrial waste Polyester resin CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::MATERIAIS NAO METALICOS::POLIMEROS, APLICACOES SOUSA, Ana Paula Souza de Influência dos resíduos do beneficiamento de caulim e cobre nas propriedades físicas, mecânica de impacto e flamabilidade dos compósitos de matriz poliéster isoftálica |
| topic_facet |
Matriz polimérica Resíduos industriais Resina Poliéster Polymer matrix Industrial waste Polyester resin CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::MATERIAIS NAO METALICOS::POLIMEROS, APLICACOES |
| description |
Industrial activities in the world generate different types of waste with different chemical and physical properties, which causes a concern with the mass production of these materials. Thus, there is a great interest in the reuse of industrial waste in composite materials due to the good performance that this combination presents. In this sense, this work aims to analyze the influence of kaolin and copper sulphide industrial waste as filler in polyester matrix composites from the analysis of physical, mechanical and flammability characterizations. For the manufacture of the materials, the manual hand
lay-up method was used, in which the isophthalic unsaturated polyester resin was used with the use of an accelerator in the proportion of 1,5 % v/v and initiator in the proportion of 1 % v/v. For the physical and flammability tests, the copper residue was inserted into the matrix in the mass fractions of 10 %, 20 %, 30 %, 40 % and 50 % and the kaolin residue in the fractions of 10 %, 20 %, 30 % and 40 %, while for the impact test the residues were inserted in the fractions of 10 % and 20 %, in which a 100 mesh
Tyler series sieve was used. After making the materials, physical tests were carried out (ASTM D 1984-92), impact resistance (ASTM D 6110-18), analysis of the fracture surface by means of scanning electron microscopy and horizontal flammability (ASTM D 635-18). In the results obtained for water absorption and apparent porosity, all composites showed lower values than those of the full matrix, highlighting the materials with 40 % kaolin residue and 30 % copper residue. For the impact tests, the results remained stable, as all materials showed strength values close to the full matrix (19,38
kJ/m2), especially the composites with 20 % kaolin residue (21,20 kJ/m2) and 10 % copper residue (21,20 kJ/m2). In the analysis of fracture surfaces, it was noted the presence of failure mechanisms such as voids, bubbles and agglomerates and the materials showed good dispersion of residues in the matrix. In the flammability test, all materials had satisfactory results since they showed lower ropagation rates than required by the standard and by CONTRAN-14 (National Traffic Council), especially the composites with 10 % kaolin and copper that showed reduction of 85,49 %. |
| author_additional |
COSTA, Deibson Silva da |
| author_additionalStr |
COSTA, Deibson Silva da |
| format |
Trabalho de Conclusão de Curso - Graduação |
| author |
SOUSA, Ana Paula Souza de |
| title |
Influência dos resíduos do beneficiamento de caulim e cobre nas propriedades físicas, mecânica de impacto e flamabilidade dos compósitos de matriz poliéster isoftálica |
| title_short |
Influência dos resíduos do beneficiamento de caulim e cobre nas propriedades físicas, mecânica de impacto e flamabilidade dos compósitos de matriz poliéster isoftálica |
| title_full |
Influência dos resíduos do beneficiamento de caulim e cobre nas propriedades físicas, mecânica de impacto e flamabilidade dos compósitos de matriz poliéster isoftálica |
| title_fullStr |
Influência dos resíduos do beneficiamento de caulim e cobre nas propriedades físicas, mecânica de impacto e flamabilidade dos compósitos de matriz poliéster isoftálica |
| title_full_unstemmed |
Influência dos resíduos do beneficiamento de caulim e cobre nas propriedades físicas, mecânica de impacto e flamabilidade dos compósitos de matriz poliéster isoftálica |
| title_sort |
influência dos resíduos do beneficiamento de caulim e cobre nas propriedades físicas, mecânica de impacto e flamabilidade dos compósitos de matriz poliéster isoftálica |
| publishDate |
2022 |
| url |
https://bdm.ufpa.br:8443/jspui/handle/prefix/4161 |
| _version_ |
1787155202892103680 |
| score |
11.753896 |