Síntese e caracterizações da espuma rígida de poliuretano derivada de óleos vegetais dopada com hidróxido de alumínio

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Silva, Ênio Henrique Pires da
• Orientador(a): Costa, Romeu Rony Cavalcante da
• Banca de defesa: Moreno, Joao Roberto Sartori , Medeiros, Ricardo de , Costa, Romeu Rony Cavalcante da , Rosa, Silvia Luciana Favaro
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná; Cornelio Procopio
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Poliuretanas; Resistência de materiais; Engenharia de materiais; Polyurethanes; Strength of materials; Materials engineering
• Área do conhecimento CNPq: x
• Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/5426

Este trabalho apresenta uma abordagem experimental para caracterizar algumas propriedades da espuma rígida de poliuretano derivada de fontes renováveis dopada com hidróxido de alumínio como retardante de chama. Os materiais foram preparados em laboratório e a densidade da espuma utilizada no trabalho foi 180 kg/m³. A propriedade foco do trabalho foi a redução da flamabilidade da espuma rígida de poliuretano e os ensaios seguiram as normas ASTM D3801 e ASTM D635 para os ensaios de flamabilidade vertical e horizontal respectivamente. Os testes para obtenção das propriedades mecânicas da espuma foram flexão, tração e compressão e as normas dos ensaios foram ASTM D790 para flexão e ASTM D1621 para compressão, o ensaio de tração inspirou-se na norma ASTM D1623, mas com alguns conceitos diferentes e presentes na literatura. Além destes, foram realizados testes de avaliação de perda de transmissão sonora (ASTM E2611) e absorção de água (ASTM D570). O estudo sobre a morfologia e homogeneização do material aconteceu por meio de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia de energia dispersiva (EDX), respectivamente. Os ensaios de flamabilidade mostraram que as amostras com maior quantidade de retardante de chamas 40% e 50% apresentaram valores que puderam ser classificados como V-0 e HB para os ensaios verticais e horizontais respectivamente. Os resultados relativos ao ensaio de flexão mostraram que a tensão máxima suportada pela espuma foi maior nas amostras com 20% (1,91 MPa) e 30% (1,85 MPa) de retardante. A espuma pura apresentou 1,55 MPa de tensão máxima, enquanto as espumas com 40% e 50% de retardante de chamas exibiram 1,65 MPa e 1,53 MPa respectivamente. Essa variação não foi considerada tão significante devido aos desvios apresentados pelas amostras. A deformação máxima nesse ensaio apresentou queda considerável com o aumento da dopagem. O ensaio de tração da espuma pura obteve como tensão máxima 1,29 MPa e esse valor diminuiu para as amostras com melhor resultado de flamabilidade que foram as de 40% (1,09 MPa) e 50% (1,04 MPa). A rigidez das amostras com retardante tiveram um pequeno aumento, no entanto, o ensaio de tração nas espumas apresentou um desvio considerável e essa diferença de rigidez acabou sendo menos evidenciada ainda. Os ensaios de compressão mostraram um aumento significativo na resistência mecânica nas espumas mais dopadas, chegando a aumentar a resistência em três vezes e a rigidez em nove na espuma com 50% de retardante. A perda de transmissão sonora através da espuma não foi prejudicada com a adição do hidróxido de alumínio, pelo contrário, esses valores chegaram a aumentar em alguns materiais. A morfologia da espuma e a distribuição de retardante dentro da mesma foram observadas como aleatórias. Esse trabalho fornece informações importantes que podem aumentar a gama de aplicações da espuma rígida de poliuretano de origem vegetal, tal aumento é importante devido ao apelo ambiental que circunda a sociedade nos dias de hoje.