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Dissertação
Obtenção e caracterização de um material compósito produzido com resíduos da castanha-do-brasil e poliestireno de alto impacto
O estudo trata-se da utilização de resíduos lignocelulósicos constituídos da casca das sementes da Castanha-do-Brasil (Bertholletia Excelsa), usados como reforço/carga em compósitos poliméricos com matriz de poliestireno de alto impacto (HIPS). Foi realizada a coleta dos resíduos que foram utilizado...
Autor principal: | Silva, Jefferson Renan Santos da |
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Outros Autores: | http://lattes.cnpq.br/3615685320210727 |
Grau: | Dissertação |
Idioma: | por |
Publicado em: |
Universidade Federal do Amazonas
2019
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Assuntos: | |
Acesso em linha: |
https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/7496 |
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oai:https:--tede.ufam.edu.br-handle-:tede-74962019-12-06T18:56:44Z Obtenção e caracterização de um material compósito produzido com resíduos da castanha-do-brasil e poliestireno de alto impacto Silva, Jefferson Renan Santos da Macêdo Neto, José Costa de http://lattes.cnpq.br/3615685320210727 http://lattes.cnpq.br/7868540287547126 Cingualbres, Roberto Andrés Estrada http://lattes.cnpq.br/4593498526093515 Kimura, Solenise Pinto Rodrigues http://lattes.cnpq.br/8287023004128788 Materiais compostos Reaproveitamento (Sobras, refugos, etc.) Castanha-do-brasil Poliestireno ENGENHARIAS: ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALÚRGICA Castanha-do-Brasil (Bertholletia excelsa) Compósitos poliméricos Lignocelulósicos Poliestireno Floresta Amazônica HIPS Casca da Castanha-do-Brasil O estudo trata-se da utilização de resíduos lignocelulósicos constituídos da casca das sementes da Castanha-do-Brasil (Bertholletia Excelsa), usados como reforço/carga em compósitos poliméricos com matriz de poliestireno de alto impacto (HIPS). Foi realizada a coleta dos resíduos que foram utilizados como reforço e do polímero utilizado como matriz através de doação. Com isso, iniciou-se a preparação dos corpos de prova do novo compósito, que foi produzido por meio do processo de injeção plástica com as proporções de 0%, 2,5% e 5% de carga. Em seguida, realizou-se o ensaio mecânico de tração e suas fraturas foram analisadas por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Microscopia Óptica (MO). Foram realizadas técnicas de caracterização como Difração de Raios-X (DRX) e análises de FTIR (espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier), DSC (Calorimetria exploratória diferencial) e TGA (Termogravimetria) e sua derivada DTGA. Os corpos de prova foram analisados em relação ao seu comportamento mecânico sob ensaio de tração e térmico com base na análise de DSC, Sendo de forma real com os experimentos e de forma virtual pelo método dos elementos finitos (FEA). Foi possível verificar nos resultados melhoras das propriedades do novo compósito de poliestireno de alto impacto e cascas da Castanha-do-Brasil quando comparadas com o HIPS . As propriedades que sofreram alterações foram a mecânica, após o ensaio de tração, com o aumento da tensão de escoamento do compósito com maior carga em aproximadamente 37%, além da Resistência a tração aumentar em aproximadamente 52% em comparativo do compósito de 5% de carga e o HIPS. Já as propriedades térmicas sofreram pequenas variações com relação a sua Tg (temperatura de transição vítrea) para o compósito com 2,5% de reforço houve um aumento de 0,27% enquanto que para o de 5% não houve mudança em relação ao polímero. Assim, a utilização dos resíduos da colheita da Castanha-do-Brasil como carga de compósitos de matriz polimérica é uma forma benéfica para o meio ambiente devido a retirada e o reaproveitamento destes resíduos, além de promissora para novas pesquisas em Ciência e Engenharia de Materiais. The study deals with the use of lignocellulosic residues consisting of Brazil nut (Bertholletia Excelsa) seed husk, used as reinforcement / filler in high impact polystyrene matrix (HIPS) polymer composites. Waste collection was used as reinforcement and polymer used as a matrix through donation. With this, he began to prepare the specimens of new compound, which was produced by means of plastic injection process with proportions of 0%, 2.5% and 5% load. He then performed the mechanical exposure test and his fractures were analyzed by Scanning Electron Microscopy (SEM) and Optical Microscopy (MO). Characterization techniques such as X-ray Diffraction (XRD) and FTIR (Fourier Transformless Infrared Spectroscopy), DSC (Differential Exploratory Calorimetry) and TGA (Thermogravimetric Analysis) analysis and its DTGA derivative were performed. The specimens were analyzed in relation to their mechanical behavior under thermal analysis test and based on the DSC analysis, being real with experiments and with virtual form by the finite element method (FEA). It was possible to verify in the best results of the properties of the new high impact polystyrene compound and Brazil nut shells when compared to the pure HIPS. As the properties that underwent changes were mechanical, after the exposure test, the insulation voltage of the higher load compound increased by approximately 37%, in addition to the resistance of the increase of approximately 52% when compared to the 5% load compound. the pure HIPS. Since the thermal properties changed slightly with respect to its temperature Tg (transition temperature) for the compound with 2.5% increase there was an increase of 0.27% while for the 5% there was no change in relation to the temperature. tidy polymer. Thus, the use of Brazil nut crop residues as a filler of polymeric matrix compounds is a beneficial way for the environment due to the removal and reuse of lost residues, as well as promising new research in Materials Science and Engineering. 2019-11-12T14:37:42Z 2019-09-12 Dissertação SILVA, Jefferson Renan Santos da. Obtenção e caracterização de um material compósito produzido com resíduos da castanha-do-brasil e poliestireno de alto impacto. 2019. 85 f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus, 2019. https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/7496 por Acesso Aberto http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/ application/pdf Universidade Federal do Amazonas Faculdade de Tecnologia Brasil UFAM Programa de Pós-graduação em Ciência e Engenharia de Materiais |
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TEDE - Universidade Federal do Amazonas |
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O estudo trata-se da utilização de resíduos lignocelulósicos constituídos da casca das sementes da Castanha-do-Brasil (Bertholletia Excelsa), usados como reforço/carga em compósitos poliméricos com matriz de poliestireno de alto impacto (HIPS). Foi realizada a coleta dos resíduos que foram utilizados como reforço e do polímero utilizado como matriz através de doação. Com isso, iniciou-se a preparação dos corpos de prova do novo compósito, que foi produzido por meio do processo de injeção plástica com as proporções de 0%, 2,5% e 5% de carga. Em seguida, realizou-se o ensaio mecânico de tração e suas fraturas foram analisadas por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Microscopia Óptica (MO). Foram realizadas técnicas de caracterização como Difração de Raios-X (DRX) e análises de FTIR (espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier), DSC (Calorimetria exploratória diferencial) e TGA (Termogravimetria) e sua derivada DTGA. Os corpos de prova foram analisados em relação ao seu comportamento mecânico sob ensaio de tração e térmico com base na análise de DSC, Sendo de forma real com os experimentos e de forma virtual pelo método dos elementos finitos (FEA). Foi possível verificar nos resultados melhoras das propriedades do novo compósito de poliestireno de alto impacto e cascas da Castanha-do-Brasil quando comparadas com o HIPS . As propriedades que sofreram alterações foram a mecânica, após o ensaio de tração, com o aumento da tensão de escoamento do compósito com maior carga em aproximadamente 37%, além da Resistência a tração aumentar em aproximadamente 52% em comparativo do compósito de 5% de carga e o HIPS. Já as propriedades térmicas sofreram pequenas variações com relação a sua Tg (temperatura de transição vítrea) para o compósito com 2,5% de reforço houve um aumento de 0,27% enquanto que para o de 5% não houve mudança em relação ao polímero. Assim, a utilização dos resíduos da colheita da Castanha-do-Brasil como carga de compósitos de matriz polimérica é uma forma benéfica para o meio ambiente devido a retirada e o reaproveitamento destes resíduos, além de promissora para novas pesquisas em Ciência e Engenharia de Materiais. |
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