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Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/23395
Tipo do documento: Dissertação
Título: Compósitos de polipropileno/biofibras de sisal para partes leves de automóveis
Título(s) alternativo(s): Polypropylene/sisal biofiber composites for sheet parts automobiles
Autor: Fernandes, Roberta Anastácia Palermo 
Primeiro orientador: Bastos, Daniele Cruz
Primeiro coorientador: Melo, Valdir Agustinho de
Primeiro membro da banca: Tapanes, Neyda de La Caridad Om
Segundo membro da banca: Pereira, Patrícia Soares da Costa
Terceiro membro da banca: Mendonça, Roberta Helena
Resumo: Compósitos ‡ base de polipropileno virgem e reciclado (PPv e PPr) e fibra de sisal não tratado (NT) e com tratamento (NaOH, Ultrasson – US e Ultrasson seguido de NaOH – US/NaOH), foram preparados pela técnica de moldagem por compressão em uma estrutura sanduíche de três camadas. As fibras tratadas e não tratadas foram caracterizadas por análises de espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR )e Difração de Raios- X (DRX). O tratamento com NaOH, e também o tratamento US/NaOH, removeram grande parte dos materiais amorfos da superfície das fibras. O tratamento de ultrassom sozinho não causou nenhum efeito significativo na remoção de hemicelulose e pectina. A análise de DRX mostrou uma cristalinidade de 48,55% maior no sisal alcallino em relação ao sisal não tratado. As formulações processadas foram caracterizadas por análises de densidade, dureza, absorção de água e Impacto Izod. A densidade dos materiais variou de 0,892-0,933 g/cm3 mostrando a possibilidade de uso destes compósitos em partes leves automotivas. O PPr e os compósitos com matriz de PPr apresentam menor dureza que seus equivalentes com matriz de PPv. A absorção de água foi maior nos compósitos com PPr, independentemente do tipo de tratamento realizado. Compósitos com matriz de PPv apresentam maiores valores de resistência ao impacto do que compósitos com matriz reciclada. Diante destes resultados, os compósitos obtidos com matriz vigem foram submetidos a uma análise estatística, que mostrou que o tratamento alcalino foi um fator significativo para a dureza dos compósitos, e que a adição da camada de sisal foi relevante para melhorar a resistência ao impacto. Por fim, foi realizado um estudo de viabilidade econômica, comparando-se os compósitos de sisal com compósitos possivelmente obtidos com manta de vidro, material tradicionalmente empregado. As formulações dos compósitos reforçados com sisal apresentam um custo maior, do que os formulados com manta de vidro, entretanto, pensando de forma circular, o uso da fibra de sisal se justifica.
Abstract: Composites based on virgin and recycled polypropylene (PP and rPP) and sisal fabric, with and without alkali treatment, were prepared by compression molding technique in a mat with a three-layers sandwich structure. The sisal was characterized by Fourier infrared spectroscopy (FTIR) and X-ray diffraction (XRD). The composites were characterized according to physical and mechanical properties. Also, the factorial experimental design was used to statistically evaluate the behavior of the composition of the composite on mechanical properties. The FTIR spectrum and X-Ray diffraction indicated the partial removal of amorphous materials from the sisal surface after alkali treatment. The composites density results ranged from 0.892 to 0.927 g.cm-3, which is important for lightweight automotive component design. A slight decrease in the hardness of the rPP and rPP composites, compared to the PP, was observed. The water absorption was higher in rPP composites, regardless of the chemical treatment. Moreover, the impact resistance of PP and their composites were higher than the values for rPP. Statistical analysis showed that the alkali treatment represents a significant factor for the hardness of the rPP and PP composites and the addition of the sisal layer was relevant to improve the impact resistance of the composites. Because of these results, the composites obtained with virgin matrix were submitted to a statistical analysis, which showed that the alkaline treatment was a significant factor for the hardness of the composites and that the addition of the sisal layer was relevant to improve the impact resistance. Ultimately, an economic feasibility study was carried out, comparing the sisal composites with composites possibly obtained with glass blanket, a material traditionally used. Regardless of the formulations of composites reinforced with sisal present a higher cost than those formulated with glass blankets, environmentally thinking, the use of sisal fiber is justified.
Palavras-chave: Polymeric composite
Sisal fiber
Statistical analysis
Materials Science and Technology
Compósitos poliméricos
Fibra de sisal
Análise estatística
Ciência e Tecnologia de Materiais
Área(s) do CNPq: ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::MATERIAIS NAO METALICOS::POLIMEROS, APLICACOES
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Sigla da instituição: UERJ
Departamento: Centro de Tecnologia e Ciências::Faculdade de Ciências Exatas e Engenharia
Programa: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais (FCEE)
Citação: FERNANDES, Roberta Anastácia Palermo. Compósitos de polipropileno/ biofibras de sisal para partes leves de automóveis. 2022. 71 f. Dissertação (Mestrado Profissional em Ciência e Tecnologia de Materiais (FCEE)) - Faculdade de Ciências Exatas e Engenharias. Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2022.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/23395
Data de defesa: 29-Set-2022
Aparece nas coleções:Mestrado Profissional em Ciência e Tecnologia de Materiais (FCEE)

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