Nanocristais de celulose como reforço eficiente em compósitos poliméricos utilizando monômero de estireno como agente compatibilizante

dc.contributor.advisor1Oliveira, Michel Picanco
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000000192410194
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6383844066460475
dc.contributor.authorMaradini, Grazielle da Silva
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/0000-0002-4725-0109
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/7362325370813255
dc.contributor.referee1Guimarães, Damaris
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000000249323252
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6576377621734943
dc.contributor.referee2Carreira, Lilian Gasparelli
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000-0003-2415-6299
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/8151437321864971
dc.contributor.referee3Dias Junior, Ananias Francisco
dc.contributor.referee3IDhttps://orcid.org/0000000199740567
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/2428652077952117
dc.date.accessioned2024-05-30T00:49:26Z
dc.date.available2024-05-30T00:49:26Z
dc.date.issued2020-05-29
dc.description.abstractThe application of cellulose nanocrystals (CNC) as reinforcement in the development of composite materials has attracted the interest of the academic community and several industrial sectors, due to their physical and mechanical properties, in addition to the characteristics of sustainability, biodegradability and abundance. The aim of the present study was to develop composites of unsaturated polyester matrix increased by 1%, 2% and 3% of CNC, using styrene monomer as a compatibilizing agent, as well as to investigate the interactions between the load and the matrix, and also to evaluate the thermal and mechanical properties of the developed materials. It was observed that the addition of 1% of cellulose nanocrystals increased the flexural and impact resistance of the composite by 28.5% and 49%, respectively. The stiffness was increased by approximately 30% however, there was a decrease in tensile strength of approximately 18.95%, when adding 2% of load to the matrix. The resistance to thermal degradation increased 20oC. There was no difference in the FTIR spectra of composites compared to polyester. The crystallinity index of composites with 1% and 2% CNC was higher than that of the polymer without reinforcement. The addition of CNC in the matrix did not increase the water absorption of the material. The scanning electron microscopy (SEM) analysis indicated that there was a good dispersion and interaction between the CNC and the polyester matrix. Thus, the results obtained in this work, indicate that the methodology used for the development of the composites was efficient, increasing the mechanical and thermal resistance of the materials.
dc.description.resumoA aplicação de nanocristais de celulose (CNC) como reforço no desenvolvimento de materiais compósitos tem atraído o interesse da comunidade acadêmica e de diversos setores industriais, devido às suas propriedades físicas e mecânicas, além das características de sustentabilidade, biodegradabilidade e abundância. Nesse estudo, objetivou-se desenvolver compósitos de matriz poliéster insaturado incrementados com 1%, 2% e 3% de CNC, utilizando o monômero de estireno como agente compatibilizante, e investigar as interações entre a carga de reforço e a matriz, bem como avaliar as propriedades térmicas e mecânicas dos materiais desenvolvidos. Verificou-se que a adição de 1% de nanocristais de celulose aumentou a resistência à flexão e ao impacto do compósito em 28,5% e 49%, respectivamente, a rigidez foi aumentada em aproximadamente 30%, porém ao adicionar 2% de carga na matriz houve um decréscimo na resistência à tração em aproximadamente 18,95%. A resistência à degradação térmica aumentou em 20oC. Não houve diferença nos espectros FTIR dos compósitos em comparação com o poliéster. O índice de cristalinidade dos compósitos incrementados com 1% e 2% de CNC mostrou-se superior ao do polímero sem reforço. A adição dos CNC na matriz não aumentou a absorção de água do material. A análise de microscopia eletrônica de varredura (SEM) indicou que houve uma boa dispersão e interação entre os CNC e a matriz poliéster. Assim, os resultados obtidos neste trabalho, indicam que a metodologia utilizada para o desenvolvimento dos compósitos foi eficiente, aumentando a resistência mecânica e térmica dos materiais.
dc.formatText
dc.identifier.urihttps://dspace5.ufes.br/handle/10/14699
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseMestrado em Engenharia Química
dc.publisher.departmentCentro de Ciências Agrárias e Engenharias
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Química
dc.rightsopen access
dc.subjectReforço mecânico
dc.subjectDegradação térmica
dc.subjectCompósitos termofixos
dc.subject.br-rjbnsubject.br-rjbn
dc.subject.cnpqEngenharia Química
dc.titleNanocristais de celulose como reforço eficiente em compósitos poliméricos utilizando monômero de estireno como agente compatibilizante
dc.title.alternativeCellulose nanocrystals as an efficient reinforcement in polymeric composites using styrene monomer as a compatibilizing agent
dc.typemasterThesis

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