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Dados do Trabalhos de Conclusão

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUÍ
Ciência e Engenharia dos Materiais (21001014024P6)
ANÁLISE DA RESISTÊNCIA QUÍMICA DE COMPÓSITOS DE POLIETILENO VERDE E MESOCARPO DE BABAÇU PARA APLICAÇÃO NA CONSTRUÇÃO CIVIL
ANNAMARIA FARIA DE CARVALHO LOUREIRO
DISSERTAÇÃO
23/02/2024

Dentre os materiais poliméricos que podem ser utilizados como matriz no processamento de biocompósitos no setor da construção civil, o polietileno é considerado versátil, leve, durável e com boa processabilidade e o mesocarpo de babaçu apresenta propriedades que o tornam adequado para o uso na engenharia renovável, pois seus constituintes possuem boa resistência mecânica, rigidez, baixa densidade e biodegradabilidade. A possibilidade de incorporar valor econômico aos mais variados resíduos lignocelulósicos, combinada ao desenvolvimento ambiental sustentável tem entusiasmado as áreas industrial e científica na utilização de cargas vegetais como matéria-prima na confecção de compósitos poliméricos. Nesse contexto, o presente estudo desenvolveu biocompósitos de polietileno de alta densidade verde (PEADV), mesocarpo do babaçu em pó (MB) (1,5% e 3,0%), com e sem o agente compatibilizante enxertado com anidrido maleico (PEgMA) (3,0%), para possível aplicação como material na construção civil em canteiros de obras provisórios. Os biocompósitos foram produzidos em extrusora monorosca (L/D=26) e, em seguida, moldados por injeção. A morfologia dos compósitos, resistência à tração, resistência química, resistência ao impacto, eficiência da proteção UV e análise de variância foram avaliadas. Os biocompósitos produzidos apresentaram bom acabamento, superfície homogênea e alteração da pigmentação original do polímero em virtude da adição do mesocarpo de babaçu. Os resultados indicaram a existência de aglomerados do MB nos corpos de prova e uma melhor distribuição da carga na matriz polimérica com a incorporação do PEgMA. Os biocompósitos apresentaram menor alongamento no escoamento quando comparados à matriz pura e aumentos na tensão de escoamento e módulo de elasticidade foram observados nas formulações com adição de PEgMA. Maiores valores de tensão de escoamento e módulo de elasticidade foram obtidos após a exposição das amostras ao teste de resistência química em meios ácido (solução de ácido clorídrico) e básico (solução de hidróxido de sódio) por 14 e 21 dias, respectivamente, sugerindo a ocorrência de um possível processo de cristalização secundária. A energia absorvida na região do UV-Vis indicou estabilidade dos biocompósitos e maior eficiência de proteção contra luz UV dos mesmos em relação ao polímero puro. Com base nos resultados, o mesocarpo de babaçu apresenta potencial uso para o desenvolvimento de biocompósitos e sua aplicação na construção civil em tendas carpa para canteiros de obra.

Reforço vegetal;compatibilizante;degradação química;propriedades mecânicas
Among the polymeric materials that can be used as a matrix in the processing of biocomposites in the construction sector, polyethylene is considered versatile, light, durable and with good processability and babassu mesocarp has properties that make it suitable for use in renewable engineering, as its constituents have good mechanical resistance, rigidity, low density and biodegradability. The possibility of incorporating economic value to the most varied lignocellulosic waste, combined with sustainable environmental development, has encouraged the industrial and scientific areas to use vegetable fillers as raw material in the manufacture of polymer composites. In this context, the present study developed green high-density polyethylene biocomposites (HDPE), babassu mesocarp powder (MB) (1.5% and 3.0%), with and without the compatibilizing agent grafted with maleic anhydride (PEgMA) (3.0%), for possible application as a material in civil construction on temporary construction sites. The biocomposites were produced in a single-screw extruder (L/D=26) and then injection molded. The composites' morphology, tensile strength, chemical resistance, impact resistance, UV protection efficiency and analysis of variance were evaluated. The biocomposites produced presented a good finish, homogeneous surface and change in the original pigmentation of the polymer due to the addition of babassu mesocarp. The results indicated the existence of MB agglomerates in the specimens and a better distribution of the load in the polymeric matrix with the incorporation of PEgMA. The biocomposites showed lower flow elongation when compared to the pure matrix and increases in flow stress and elastic modulus were observed in formulations with the addition of PEgMA. Higher yield stress and elastic modulus values were obtained after exposing the samples to chemical resistance testing in acidic (hydrochloric acid solution) and basic (sodium hydroxide solution) media for 14 and 21 days, respectively, suggesting the occurrence of a possible secondary crystallization process. The energy absorbed in the UV-Vis region indicates stability of the biocomposites and greater protection efficiency against UV light compared to the pure polymer. Based on the results, babassu mesocarp has potential use for the development of biocomposites and their application in civil construction in carp tents for construction sites.
Vegetable reinforcement;compatibilizer;chemical degradation;mechanical properties
1
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PORTUGUES
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUÍ
O trabalho possui divulgação autorizada
Dissertacao Final - Annamaria.pdf

Contexto

MATERIAIS CONJUGADOS E POLIMÉRICOS
MATERIAIS CONJUGADOS E ESTRUTURADOS
PROPRIEDADES TÉRMICAS E MECÂNICAS DE GEOSSINTÉTICOS À BASE DE MATRIZ POLIMÉRICA E REFORÇO VEGETAL USADOS NA CONSTRUÇÃO CIVIL

Banca Examinadora

RENATA BARBOSA
DOCENTE - PERMANENTE
Sim
Nome Categoria
TATIANNY SOARES ALVES Docente - PERMANENTE
JULIANO MARINI Participante Externo
RENATA BARBOSA Docente - PERMANENTE

Vínculo

CLT
Instituição de Ensino e Pesquisa
Ensino e Pesquisa
Sim
Plataforma Sucupira
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