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http://hdl.handle.net/1843/BUOS-APKPFT| Type: | Dissertação de Mestrado |
| Title: | Aproveitamento da fibra de borra de café como material de reforço em compósitos com matriz de resina epóxi preparada a partir de óleo de cozinha usado |
| Authors: | Edna Rocio Triana Tarazona |
| First Advisor: | Adriana Silva Franca |
| First Referee: | Vanessa de Freitas Cunha Lins |
| Second Referee: | Juan Carlos Campos Rubio |
| Abstract: | A utilização de materiais de fonte natural para a produção de biocómpositos tem despertado grande interesse em indústrias e pesquisadores devido seu baixo custo, abundancia e por serem renováveis e biodegradáveis. Neste trabalho foi produzida uma matriz epoxídica a partir de óleo de soja residual. A matriz epoxídica produzida foi caracterizada por meio da determinação do índice de iodo, oxigênio oxirano, viscosidade e Espectroscopia no Infravermelho por Transformada de Fourier. Esta matriz foi posteriormente utilizada na preparação de compósitos reforçados com fibra de borra de café realizando-se um processo de polimerização com o anidrido maleico como agente de cura sem a presença de um acelerador. A borra de café foi tratada quimicamente com peroxido de hidrogênio alcalino com o objetivo de diminuir a hidrofilicidade da mesma, e aumentar interação interfacial dos compósitos poliméricos. O reforço foi caracterizado quanto a sua composição no Infravermelho por Transformada de Fourier e análise termogravimétrica. Nos compósitos produzidos, foram avaliados os efeitos do tempo de pós-cura de 5 e 8 h, a proporção molar do anidrido maleico 1:1 e 1:1,2 e a fração mássica da borra de café 0%, 20% e 35% sob esforços de tração, módulo de elasticidade, análise de termogravimetria e quanto aos parâmetros físicos de densidade aparente, porosidade aparente e absorção de água. Os resultados obtidos indicaram que foi possível produzir uma matriz epoxídica a partir do óleo de soja residual e utilizá-la como material polimérico na produção de biocómpositos reforçados com borra de café. Os compósitos fabricados com uma proporção molar de anidrido maleico 1:1,2, tempo de pós-cura 8h e fração mássica de 35% foram os que apresentaram melhores propriedades mecânicas de resistência a tração e modulo de elasticidade. A adição de uma quantidade maior de anidrido maleico e tempo de pós-cura maior reduziram os valores de absorção de água e porosidade dos compósitos. |
| Abstract: | The use of natural source materials for the production of biocomposites lead to great interest in industries and researchers due to their low cost, abundance and the fact that they are renewable and biodegradable. In this work, an epoxy matrix was produced from residual soybean oil via peracid formed in situ by heterogeneous catalysis. The produced epoxy matrix was characterized by the determination of the iodine value, oxirane oxygen, viscosity and also by Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR). This matrix was subsequently used in the preparation of composites reinforced with spent coffee ground fiber, and a polymerization process was performed with the maleic anhydride as the curing agent without the presence of an accelerator. The spent coffee ground was chemically treated with alkaline hydrogen peroxide in order to decrase the hydrophilicity of the same, and increase interfacial interaction of polymeric composites. The reinforcement was characterized for its infrared composition by Fourier Transform and thermogravimetric analysis. In the composites produced the effects of post-curing time of 5h and 8h, the molar ratio of maleic anhydride 1:1 and 1:1.2 and the mass fraction of the coffee grounds 0%, 20% and 35% were compared by tensile strength, elastic modulus, thermogravimetric analysis, and by physical parameters of bulk density, apparent porosity and water absorption. The results obtained indicated that it was possible to produce an epoxy matrix from the residual soybean oil and to use it as polymeric material in the production of biocomposites reinforced with treated spent coffee ground. The composites made with a mole ratio of maleic anhydride 1: 1,2, post-curing time 8h and mass fraction of 35% were those that presented better mechanical properties of tensile strength and elastic modulus. The addition of a larger quantity of maleic anhydride and longer post-curing time reduced the water absorption and porosity values of the composites. |
| Subject: | Anidrido maleico Resinas epoxi Compósitos poliméricos Borra de café Engenharia mecânica |
| language: | Português |
| Publisher: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Publisher Initials: | UFMG |
| Rights: | Acesso Aberto |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/BUOS-APKPFT |
| Issue Date: | 28-Apr-2017 |
| Appears in Collections: | Dissertações de Mestrado |
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