Análise do uso de resíduo de caulim intercalado com acetato de potássio em compósito de matriz polimérica
Due to the increase in industrial waste volume, new alternatives are being sought, such as reusing this material to produce new technologies through composite materials. This study aims to chemically modify kaolin residue for its application as a reinforcing mineral filler in polyester matrix compos...
| Autor principal: | SANTOS, Jenniffer Cristina Pena dos |
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| Grau: | Trabalho de Conclusão de Curso - Graduação |
| Publicado em: |
2024
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| Acesso em linha: |
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oai:https:--bdm.ufpa.br:8443:prefix-70522024-07-17T03:02:45Z Análise do uso de resíduo de caulim intercalado com acetato de potássio em compósito de matriz polimérica SANTOS, Jenniffer Cristina Pena dos HILDEBRANDO, Edemarino Araújo http://lattes.cnpq.br/4710292620846375 COSTA, Deibson Silva da http://lattes.cnpq.br/1521124351431087 orcid logo https://orcid.org/0000-0002-4915-3492 https://orcid.org/0000-0002-2165-2628 Caulim Ensaio físico Ensaio de tração Intercalação Termogravimetria Kaolin Physical testing Tensile testing Intercalation Thermogravimetry CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::MATERIAIS NAO METALICOS Due to the increase in industrial waste volume, new alternatives are being sought, such as reusing this material to produce new technologies through composite materials. This study aims to chemically modify kaolin residue for its application as a reinforcing mineral filler in polyester matrix composite production. The untreated and treated residues were characterized using X-ray diffraction and thermal analysis to verify their mineralogical composition, and pycnometry was performed to determine the specific mass of the treated residue. Subsequently, a stoichiometrically prepared solution of untreated residue, potassium acetate, and distilled water was agitated for 8 hours at room temperature. After 24 hours, the material was filtered and placed in an oven at 60 °C for 6 hours. The composite plates were fabricated using the hand lay-up method combined with compression, and the mass fractions used were 0% (Pure Resin – RP), 10% (Treated Kaolin Residue 10 – RCT-10), and 20% (Treated Kaolin Residue 20 – RCT-20). After testing, it was found that the incorporation of chemically treated mineral filler resulted in statistically significant changes in physical properties (water absorption, apparent porosity, and apparent specific mass) and imparted relevant characteristics such as flame propagation resistance, particularly for RCT-10. However, the tensile strength limit (TSL) results showed a slight decrease compared to pure resin. It can be said that the research achieved satisfactory results, as demonstrated in the literature, in addition to the considerable importance of waste reuse to help reduce environmental impacts. Devido ao aumento no volume de resíduos industriais, busca-se por novas alternativas, como o reaproveitamento desse material para a produção de novas tecnologias através de materiais compósitos. O presente estudo tem como objetivo a realização da modificação química do resíduo de caulim visando sua aplicação como carga mineral de reforço na produção de materiais compósitos de matriz poliéster. O resíduo in natura e o resíduo tratado foram caracterizados através da técnica de difratometria de raios X e da análise térmica, para verificar sua composição mineralógica, e foi realizada a técnica de picnometria para determinar a massa especifica do resíduo tratado. Posteriormente, uma solução estequiometricamente elaborada de resíduo in natura, acetato de potássio e água destilada foi agitada por 8 horas em temperatura ambiente. Após 24 horas, o material foi filtrado e colocado em estufa à 60 °C por 6 horas. As placas dos compósitos foram confeccionadas pelo método hand lay-up associado à compressão, e os valores de frações mássicas foram de 0% (Resina Plena – RP), 10% (Resíduo de Caulim Tratado 10 – RCT-10) e 20% (Resíduo de Caulim Tratado 20 – RCT-20). Posteriormente aos ensaios, foi constatado que a incorporação de carga mineral tratada quimicamente resultou em mudanças estatisticamente satisfatórias em suas propriedades físicas (absorção de água, porosidade aparente e massa especifica aparente) e atribuiu características relevantes devido resistência a propagação de chama, principalmente para RCT-10, embora os resultados de Limite de Resistência à Tração (LRT) registraram uma certa diminuição em relação a resina plena. Pode-se dizer que a pesquisa alcançou resultados satisfatórios, conforme demonstrado na literatura, além da considerável importância do reaproveitamento de resíduos para contribuir na diminuição de impactos ambientais. 2024-07-16T13:02:23Z 2024-07-16T13:02:23Z 2024-06-11 Trabalho de Conclusão de Curso - Graduação SANTOS, Jenniffer Cristina Pena dos. Análise do uso de resíduo de caulim intercalado com acetato de potássio em compósito de matriz polimérica. Orientador: Edemarino Araújo Hildebrando. 2024. 57 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia de Materiais) – Campus Universitário de Ananindeua, Universidade Federal do Pará, Ananindeua, 2024. Disponível em: https://bdm.ufpa.br/jspui/handle/prefix/7052. Acesso em:. https://bdm.ufpa.br/jspui/handle/prefix/7052 Acesso Aberto Disponível na internet via Sagitta |
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Biblioteca Digital de Monografias - UFPA |
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Due to the increase in industrial waste volume, new alternatives are being sought, such as reusing this material to produce new technologies through composite materials. This study aims to chemically modify kaolin residue for its application as a reinforcing mineral filler in polyester matrix composite production. The untreated and treated residues were characterized using X-ray diffraction and thermal analysis to verify their mineralogical composition, and pycnometry was performed to determine the specific mass of the treated residue. Subsequently, a stoichiometrically prepared solution of untreated residue, potassium acetate, and distilled water was agitated for 8 hours at room temperature. After 24 hours, the material was filtered and placed in an oven at 60 °C for 6 hours. The composite plates were fabricated using the hand lay-up method combined with compression, and the mass fractions used were 0% (Pure Resin – RP), 10% (Treated Kaolin Residue 10 – RCT-10), and 20% (Treated Kaolin Residue 20 – RCT-20). After testing, it was found that the incorporation of chemically treated mineral filler resulted in statistically significant changes in physical properties (water absorption, apparent porosity, and apparent specific mass) and imparted relevant characteristics such as flame propagation resistance, particularly for RCT-10. However, the tensile strength limit (TSL) results showed a slight decrease compared to pure resin. It can be said that the research achieved satisfactory results, as demonstrated in the literature, in addition to the considerable importance of waste reuse to help reduce environmental impacts. |
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