Desenvolvimento de compósitos poliméricos de matriz epóxi reforçados com partículas do caroço de Euterpe edulis Martius tratadas quimicamente

dc.contributor.advisor1Oliveira, Michel Picanco
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000000192410194
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6383844066460475
dc.contributor.authorCamillo, Mayara de Oliveira
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/0000000207125434
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/2615604797481259
dc.contributor.referee1Goncalves, Fabricio Gomes
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000000320109508
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0616694853822879
dc.contributor.referee2Candido, Veronica Scarpini
dc.date.accessioned2024-05-29T20:55:20Z
dc.date.available2024-05-29T20:55:20Z
dc.date.issued2023-10-30
dc.description.abstractThe industrial sector has an interest in developing products that can be manufactured using less energy and with low environmental impact. In this regard, polymeric composite materials stand out due to their versatility in obtaining products with different structures and properties. The use of agricultural residues to reinforce polymeric matrices reduces the handling of petrochemical raw materials in the generation of new products. In this context, the juçara seed, a byproduct of the fruit of the Euterpe edulis Martius palm, discarded after extracting the pulp for consumption, is a promising agro-industrial waste. In light of the above, aiming for innovation in the field of renewable materials, the objective of this research is the reuse of juçara seeds as reinforcement in epoxy polymeric matrices and the study of the influence of chemical treatments with 7% sodium hydroxide (NaOH) and acetylation (acetic anhydride and acetic acid). Therefore, this study produced and characterized composites with epoxy matrix reinforced with 50, 60, and 70% natural, alkaline, and acetylated juçara seed fibers and particles. Lignocellulosic characterization, particle size distribution, scanning electron microscopy (SEM), thermogravimetry (TG), Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), and X-ray diffraction (XRD) were carried out on the three types of juçara seed fibers and particles (JSFP). These were mixed with epoxy resin and inserted into a metal mold to be pressed at 4.72 MPa for 24 hours. For the characterization of the composites, analyses of water absorption, tensile strength, flexural strength, Charpy impact, TG, SEM, FTIR, and XRD were performed. In the flexural and Charpy impact tests, the composites with 50% acetylated JSFP and 60% natural JSFP obtained the highest resistance. In the tensile test, no composite achieved a strength equal to or higher than pure resin. In the water absorption test, the composite with 50% acetylated JSFP was the only one with low absorption. SEM, XRD, TG, and lignocellulosic analysis confirmed an increase in the hydrophobicity of acetylated JSFP and a better interaction between them and the epoxy matrix in the acetylated composites. Overall, aiming for mechanical performance and sustainability, natural composites are most suitable for industrial applications.
dc.description.resumoO setor industrial possui interesse em desenvolver produtos que possam ser produzidos utilizando menos energia e com baixo impacto ambiental. Neste sentido, os materiais compósitos poliméricos têm grande destaque devido a sua versatilidade em se obter produtos com diferentes estruturas e propriedades. A utilização de resíduos agrícolas para reforçar matrizes poliméricas, reduz o manuseio da matériaprima petroquímica na geração de novos produtos. Neste contexto, o caroço de juçara que é o rejeito do fruto da palmeira Euterpe edulis Martius, descartado após a extração da polpa para o consumo, é um resíduo agroindustrial promissor. Perante o exposto, visando a inovação na área de materiais renováveis, o objetivo desta pesquisa é o reaproveitamento do caroço de juçara como reforço em matriz polimérica epóxi e o estudo da influência dos tratamentos químicos com hidróxido de sódio (NaOH) à 7% e com acetilação (anidrido acético e ácido acético). Posto isto, esse estudo produziu e caracterizou compósitos com matriz epóxi reforçados com 50, 60 e 70% de fibras e partículas do caroço de juçara naturais, alcalinas e acetiladas. Realizou-se caracterização lignocelulósica, distribuição granulométrica, microscopia eletrônica de varredura (MEV), termogravimetria (TG), espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) e difração de raio-X (DRX) nos três tipos de fibras e partículas do caroço de juçara (FPCJ). Estas foram misturadas com a resina epóxi e inseridas no molde metálico para serem prensadas à 4,72 MPa durante 24 horas. Para a caracterização dos compósitos, foram realizadas análises de absorção de água, tração, flexão, impacto Charpy, TG, MEV, FTIR e DRX. No ensaio de flexão e no ensaio de impacto Charpy, os compósitos com 50% de FPCJAc e 60% de FPCJN, foram os que obtiveram maior resistência. No ensaio de tração, nenhum compósito obteve resistência superior ou igual à resina pura. No ensaio de absorção de água o compósito com 50% de FPCJAc foi o único a obter baixa absorção. Registros do MEV, DRX, TG e análise lignocelulósica comprovaram um aumento na hidrofobicidade das FPCJAc e uma melhor interação entre elas e a matriz epóxi, nos compósitos acetilados. De forma geral, visando o desempenho mecânico e a sustentabilidade, os compósitos naturais são os mais indicados para a busca de alguma aplicação industrial.
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo à Pesquisa do Espírito Santo (FAPES)
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo à Pesquisa do Espírito Santo (FAPES)
dc.description.sponsorshipFundação Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
dc.formatText
dc.identifier.urihttps://dspace5.ufes.br/handle/10/12494
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseMestrado em Ciências Florestais
dc.publisher.departmentCentro de Ciências Agrárias e Engenharias
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ciências Florestais
dc.rightsopen access
dc.subjectPalmiteiro-juçara
dc.subjectPolímero
dc.subjectTratamento alcalino
dc.subjectTratamento de acetilação
dc.subject.cnpqRecursos Florestais e Engenharia Florestal
dc.titleDesenvolvimento de compósitos poliméricos de matriz epóxi reforçados com partículas do caroço de Euterpe edulis Martius tratadas quimicamente
dc.typemasterThesis

Arquivos

Pacote original

Agora exibindo 1 - 1 de 1
Carregando...
Imagem de Miniatura
Nome:
MayaraOliveiraCamillo-2023-Trabalho.pdf
Tamanho:
2.75 MB
Formato:
Adobe Portable Document Format