Desenvolvimento e caracterização de um adesivo epóxi nanomodificado e avaliação de desempenho das juntas adesivadas
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Autor(es)
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Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
Descrição
Tipo
Tese de doutorado
Título alternativo
Primeiro orientador
Membros da banca
Vanessa de Freitas Cunha Lins
Merces Coelho da Silva
Orlando Léon García
Juliana Primo Basílio de Souza
Hermano Nascimento Junior
Merces Coelho da Silva
Orlando Léon García
Juliana Primo Basílio de Souza
Hermano Nascimento Junior
Resumo
As propriedades mecânicas e térmicas de um sistema epóxi-CNT em diferentes frações de MWCNT (0%, 0,1%, 0,25%, 0,5% e 1,0% m/m) foram investigadas. A dispersão de MWCNT em um adesivo epóxi comumente utilizado em uma aplicação automotiva foi realizada utilizando um equipamento denominado Grease Worker. Este dispositivo possui uma placa perfurada capaz de produzir cisalhamento mecânico. Para investigar o comportamento das misturas adesivo-CNT e o desempenho de juntas adesivadas, quatro grupos foram preparados usando duas placas perfuradas diferentes, denominadas P1 e P2. Todos os nanocompósitos foram submetidos a condições ambientais extremas; 500 h a 100 ºC, 500 h a 95% de umidade relativa a 40 ºC e 500 h sob névoa salina e comparados com a referência (condição não envelhecida). Uma redução na temperatura de transição vítrea foi observada com a adição da nanoestrutura e não foram observados aumentos na temperatura do índice estatístico de resistência ao calor nos nanocompósitos produzidos com ambas as placas. Alterações nos picos em 3300 cm-1, 1510 cm-1 e 835 cm-1 após o envelhecimento foram observadas em espectros de FT-IR. A adição de MWCNT ao epóxi puro aumentou a resistência ao cisalhamento aparente em 14% usando P1. Em P2, responsável pelo dobro do cisalhamento mecânico de P1, não foram observadas diferenças significativas devido a defeitos e agregados de MWCNT observados em análise de imagens.
Abstract
Mechanical and thermal properties of CNT-epoxy at different MWCNT weight percentages (0%, 0,1%, 0,25%, 0,5% and 1,0%) were investigated. The dispersion of the MWCNT in an epoxy adhesive commonly used in an automotive application was performed using a grease worker. This device has a perforated plate, able to produce mechanical shear. To investigate the behaviour of adhesive-CNT mixtures and the bonding performance, four groups were prepared using two different perforates plates, P1 and P2. All nanocomposites were submitted to extreme environmental conditions, resumed as reference (non-aged), 500 h at 100ºC, 500 h at 95% of relative humidity at 40ºC, and 500 h under salt spray. A reduction in glass transition temperature was observed with the addition of the nanofiller and no increases on statistic heat-resistant index temperature were noticed in nanocomposites produced using both plates. Changes in the peaks at 3300 cm-1, 1510 cm-1 and 835 cm-1 after aging were seen in FT-IR spectra. The MWCNT addition to pure epoxy increased the apparent shear strength by 14% using P1. In P2, which has the mechanical shear greater by a factor of 2, no significant differences were observed, due to defects and agglomeration of MWCNTs observed by image analysis.
Assunto
Engenharia mecânica, Juntas (Engenharia), Nanocompósitos (Materiais), Propriedades mecânicas, Resinas epóxi
Palavras-chave
Nanocompósitos, Epóxi, MWCNT, Efeitos ambientais, Propriedades mecânicas, Juntas adesivadas