Desenvolvimento de compósitos híbridos de polipropileno carregados com alumina e reforçados com fibra de vidro

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Silva, Raquel Muylaert Camargo da
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade do Estado do Rio de Janeiro; Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto Politécnico; BR; UERJ; Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais
• Palavras-chave em Português: Polypropylene; Hybrid composite; Fiberglass; Alumina; Coupling agente; Superficial treatment; Polipropileno; Compósitos poliméricos; Materiais compostos; Plástico reforçado; Fibras de vidro; Plástico reforçado com vidro; Agente de acoplamento; Tratamento superficial; Compósitos híbridos; CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA
• Link de acesso: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/7969

Neste trabalho, o efeito da incorporação de alumina (Al2O3) e de fibra de vidro (FV), assim como de ambas as cargas (reforço híbrido) ao polipropileno (PP) foi investigado. Os efeitos do tratamento superficial da alumina com vinil-trietóxi-silano , do uso do polipropileno graftizado com anidrido maleico (PP-g-MA) como agente de acoplamento, assim como do tratamento superficial da fibra de vidro com γ-aminopropil-trietóxi-silano e com solução alcalina de NaOH, sobre as propriedades mecânicas, térmicas e morfológicas dos compósitos produzidos, PP/Al2O3 e PP/Fibra de Vidro, respectivamente, também foram investigados. O comportamento mecânico dos materiais obtidos foi avaliado em tração, flexão e sob carga de impacto. As propriedades térmicas foram determinadas através de calorimetria exploratória diferencial (DSC), análise termogravimétrica (TGA) e ensaios de condutividade térmica. A morfologia foi analisada através de microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os resultados obtidos demonstraram que os tratamentos superficiais efetuados na alumina, assim como na fibra de vidro, não promoveram uma melhor adesão interfacial entre as cargas e a matriz polimérica. Devido a essas propriedades de adesão insatisfatórias foi observado que, de forma geral, os compósitos carregados com alumina tratada e com fibra de vidro tratada apresentaram propriedades mecânicas inferiores às dos compósitos carregados com alumina e fibra de vidro não tratadas, respectivamente. O uso do PP-g-MA como agente de acoplamento, entretanto, promoveu melhor adesão interfacial tanto entre a alumina e o PP, quanto entre a fibra de vidro e o PP, resultando na obtenção de propriedades mecânicas superiores. Entre todos os compósitos estudados, o compósito processado com 5% Al2O3 sem tratamento e 20% de fibra de vidro sem tratamento (FVnt), na presença de 2% de PP-g-MA, foi o que apresentou melhor combinação de propriedades mecânicas, apresentando os maiores valores de resistência ao impacto, de módulo de elasticidade, de resistência à tração, de módulo de flexão e de resistência à flexão. Esse compósito apresentou valor de resistência ao impacto médio superior até mesmo ao do polipropileno puro. A condutividade térmica do polipropileno não foi melhorada com o desenvolvimento dos compósitos, mas a estabilidade térmica dos compósitos foi superior à do polipropileno. Os resultados obtidos indicam a possibilidade da utilização desse material em aplicações de engenharia onde materiais à base de PP rígidos e resistentes tanto em flexão quanto em tração e com boa resistência ao impacto e estabilidade térmica satisfatória sejam necessários.