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Dados do Trabalhos de Conclusão

UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC
NANOCIÊNCIAS E MATERIAIS AVANÇADOS (33144010006P9)
INFLUÊNCIA DA INCORPORAÇÃO DE LIGNINA KRAFT COM E SEM MODIFICAÇÃO NA ENERGIA SUPERFICIAL E NA ADESÃO PRÁTICA DE JUNTAS ADESIVAS DE POLIPROPILENO
MANUEL PATRICIO DA SILVA BISNETO
TESE
27/11/2024

O polipropileno (PP) é conhecido por suas propriedades mecânicas, alta cristalinidade, estabilidade química entre outras características, mas também por sua natureza inerte e consequente baixa capacidade de adesão. Este trabalho busca melhorar a adesão do PP através da incorporação do polímero natural lignina. Para isso, foram adicionados à matriz de PP separadamente, em uma extrusora de dupla rosca, lignina Kraft pura, assim como lignina modificada quimicamente com anidrido maleico ou anidrido acético em três concentrações em massa de 2,5 %, 5% e 10%. A espectroscopia na região do infravermelho por transformada de Fourier em modo de refletância total atenuada (FTIR-ATR) mostrou alterações significativas nos grupos químicos da lignina modificada, em relação a lignina Kraft, principalmente na modificação com anidrido acético. Em ambos os casos, as modificações foram confirmadas com as análises térmicas de calorimetria exploratória diferencial (DSC) e análise termogravimétrica (TGA). A energia superficial dos compósitos e do PP foi mensurada por meio da técnica de ângulo de contato dos materiais, e mostrou um aumento dessa energia, em qualquer condição de adição de lignina em relação ao PP puro. Nas ligninas modificadas, foi observada uma elevação significativa dessa energia, nos compósitos PP-MKL 5% e PP-AKL 5%, com ganhos de 52,5% e 58,84% respectivamente. O comportamento mecânico dos substratos foi caracterizado pelos ensaios de cisalhamento por sobreposição simples de placas, tração e impacto. Estes resultados apontam para um aumento da adesão prática do PP pela incorporação de lignina, contribuindo para a solução do usual problema de baixa adesão deste material.

polipropileno;energia superficial;lignina;adesão;comportamento mecânico.
Polypropylene (PP) is known for its mechanical properties, high crystallinity, chemical stability, among other characteristics, but also for its inert nature and consequent low adhesion capacity. This work seeks to improve the adhesion of PP through the incorporation of the natural polymer lignin. To this end, pure Kraft lignin, as well as lignin chemically modified with maleic anhydride or acetic anhydride, were separately added to the PP matrix in a twin-screw extruder, at three mass concentrations of 2.5%, 5%, and 10%. Fourier transform infrared spectroscopy in attenuated total reflectance mode (FTIR-ATR) showed significant changes in the chemical groups of the modified lignin, compared to Kraft lignin, especially in the modification with acetic anhydride. In both cases, the modifications were confirmed with thermal analyses of differential scanning calorimetry (DSC) and thermogravimetric analysis (TGA). The surface energy of the composites and PP was measured using the contact angle technique, showing an increase in this energy, under any condition of lignin addition compared to pure PP. In the modified lignins, a significant increase in this energy was observed in the PP-MKL 5% and PP-AKL 5% composites, with gains of 52.5% and 58.84%, respectively. The mechanical behavior of the substrates was characterized by single lap shear, tensile, and impact tests. These results indicate an increase in the practical adhesion of PP through the incorporation of lignin, contributing to the solution of the usual problem of low adhesion of this material.
polypropylene;surface energy;lignin;adhesion;mechanical behavior
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117
PORTUGUES
UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC
O trabalho possui divulgação autorizada
NMA - MANUEL PATRICIO DA SILVA BISNETO.pdf

Contexto

NANOCIÊNCIAS E MATERIAIS AVANÇADOS
MATERIAIS FUNCIONAIS AVANÇADOS
-

Banca Examinadora

DEMETRIO JACKSON DOS SANTOS
DOCENTE - PERMANENTE
Sim
Nome Categoria
DEMETRIO JACKSON DOS SANTOS Docente - PERMANENTE
ROGERIO RAMOS DE SOUSA JUNIOR Egresso - Doutorado
NATHALIE MINAKO ITO Participante Externo
SUEL ERIC VIDOTTI Participante Externo
GILMAR FERREIRA BATALHA Participante Externo

Financiadores

Financiador - Programa Fomento Número de Meses
CONS NAC DE DESENVOLVIMENTO CIENTIFICO E TECNOLOGICO - Bolsa de Doutorado no País GD 48

Vínculo

CLT
Instituição de Ensino e Pesquisa
Ensino e Pesquisa
Sim
Plataforma Sucupira
Capes UFRN RNP
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