Líquidos iônicos imidazólicos para melhoria das características interfaciais de cargas orgânicas para compósitos de resina epóxi

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Kerche, Eduardo Fischer
• Orientador(a): Amico, Sandro Campos
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Líquidos iônicos; Compósitos poliméricos; Resina epóxi; Celulose microcristalina; Fibras de aramida
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/274587

Líquidos iônicos de cátion imidazólico (LI) podem ser usados para modificar a superfície de cargas e reforços, e, com isso, melhorar as características interfaciais em compósitos, que trazem incrementos significativos em propriedades mecânicas, térmicas, elétricas e químicas. Assim, o objetivo desta tese é utilizar 5 diferentes tipos de LI para aprimorar as características interfaciais de dois reforços orgânicos distintos, mas muito utilizadas em compósitos, sendo eles a polpa de aramida (AP) e celulose micro cristalina (MCC). Estes reforços foram utilizados em uma matriz termorrígida de epóxi, visando-se aprimoramento de propriedades mecânicas e dinâmico-mecânicas. Foi utilizado um teor de 5% em massa para modificação da polpa de aramida (AP) e 1, 4, 8, 16 e 32% em massa de LI em relação à MCC, sendo os compósitos com MCC produzidos com MCC modificada com 1% de LI. As AP foram incorporadas em teores de 0,2, 0,4 e 0,6 phr em relação a epóxi com endurecedor. Já a MCC foi incorporada em teores de 5 e 10 phr em relação a epóxi com endurecedor. Como principais resultados, o LI C4MImCl apresentou maior interação com a resina epóxi (avaliado via ressonância magnética nuclear), seguido do (HO2CC1)2MImCl, HO2CC1MImCl, C4MImAc e C2OHMImCl, respectivamente. A MCC com teor de 4% de LI apresentou elevada modificação em sua estrutura e diminuição na estabilidade térmica, indicando que este teor de LI já é elevado para modificação e teores maiores não são indicados para modificação deste reforço. Entretanto, utilizando-se 1% dos sais, o reforço apresentou baixa modificação, sendo este adequado para fabricação dos compósitos. Os compósitos com MCC apresentaram incrementos significativos nas propriedades mecânicas, dinâmico-mecânicas e de tenacidade a fratura, principalmente quando um teor de 5 phr de MCC foi utilizado. Os incrementos nestas propriedades foram relacionados às mudanças superficiais da MCC e maior distribuição do reforço no interior da resina epóxi. Já para os compósitos com AP, o teor de 5% em massa de LI, em especial C4MImCl, modificou significativamente a superfície da polpa, aumentando sua rugosidade superficial. Essas alterações morfológicas favoreceram o ancoramento do reforço, o que melhorou a adesão do mesmo pela resina epóxi. Além disso, o teor de 0,4 phr de AP apresentou incrementos significativos nas propriedades mecânicas e dinâmico-mecânicas, além do incremento na tenacidade à fratura dos compósitos quando os LI são utilizados como modificadores.