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Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/23667
Tipo do documento: Dissertação
Título: Materiais compósitos de matriz termofixa e fibras sintéticas oriundas de cabos de ancoragem
Título(s) alternativo(s): Composite materials of thermosetting matrix and synthetic fibers derived from anchoring cables
Autor: Gonçalves, Ana Carolina Silva 
Primeiro orientador: Rocha, Angela Sanches
Primeiro coorientador: Silva, Antonio Henrique Monteiro da Fonseca Thomé da
Segundo coorientador: Silva, Célia Regina Sousa da
Primeiro membro da banca: Sousa, Ana Maria Furtado de
Segundo membro da banca: Silva, Ana Lúcia Nazareth da
Resumo: A reutilização de resíduos para obtenção de novos materiais está em plena conformidade com os princípios da sustentabilidade. Esta afirmação baseia-se em duas premissas: uma redução na quantidade de resíduos potencialmente poluentes nos locais de depósito, bem como uma redução no recurso a matérias-primas virgens. Nesse sentido, diversos materiais podem ser destacados como potenciais candidatos ao reaproveitamento, principalmente aqueles formados por polímeros sintéticos, que podem ser prejudiciais à natureza se descartados de forma inadequada. Os cabos sintéticos têm sido historicamente utilizados com sucesso para ancoragem de unidades flutuantes, representando, na sua desativação, uma fonte de material que pode ser reincorporado aos processos produtivos como elementos de reforço de materiais compósitos à base de termofixos. Portanto, o objetivo deste trabalho é obter compósitos à base de termofixos reforçados com fibras sintéticas de poliéster a partir de cabos de ancoragem pós-industrial, utilizando matrizes à base de resina epóxi e poliéster isoftálica. Diante do exposto, foram avaliadas as propriedades mecânicas, térmicas e físico-químicas, antes e após 50 dias de exposição à solução de NaCl a 25 °C e 90 °C (degradação acelerada por hidrólise). Os resultados mecânicos, térmicos e de ressonância magnética nuclear indicaram que as fibras apresentaram perda de propriedades, mas não a ponto de serem consideradas inadequadas para reutilização como cargas de reforço. Os resultados da análise de calorimetria diferencial de varredura (DSC) mostraram que a degradação causou um aumento na cristalinidade das fibras. Os testes de índice de acidez (MFI) indicaram que a degradação produziu um material com menor viscosidade. Os corpos de prova compósitos com diferentes matrizes termofixas e quantidades de fibra (até 20%) foram submetidos à avaliação mecânica seguida de Análise de Variância (ANOVA). Os resultados indicam que a presença de fibras aumentou significativamente a resistência à flexão das matrizes termofixas frágeis, dependendo do teor de fibra e resina, demonstrando o potencial de reutilização de fibras provenientes de cabos descomissionados como elementos de reforço de compósitos à base de termofixos.
Abstract: The reuse of waste to obtain new materials is in full accordance with the principles of sustainability. This statement is based on two premises: a reduction in the amount of potentially polluting waste at deposit sites as well as a reduction in resourcing to raw pristine material due to the reuse of previous application materials. In this sense, several materials can be highlighted as potential candidates for reuse, especially those formed by synthetic polymers, which can be harmful to nature if improperly discarded. Synthetic ropes have historically been used successfully to anchor floating units, representing, in its decommissioning, a source of material that can be reincorporated into production processes as reinforcing elements of thermoset-based composite materials. Therefore, the objective of this work is to obtain thermoset-based composites reinforced with synthetic polyester fibers from post-consume anchor ropes, using epoxy and isophthalic polyester resins. Given the aforementioned, the mechanical, thermal and physical-chemical properties were evaluated, before and after up to 50 days exposure to NaCl solution at 25 °C and 90 °C (accelerated hydrolysis degradation). The mechanical, thermal and resonance results indicated that the fibers showed loss of properties, but not to an extent that they would be considered unsuitable for reuse as reinforcing loads. DSC results showed that the degradation caused an increase in the crystallinity of the fibers. MFI tests indicated that degradation produced a material with lower viscosity. The composite specimens with different thermoset matrices and amounts of fiber (up to 20%) were subjected to mechanical evaluation followed by Analysis of Variance (ANOVA). The results indicate that the presence of fibers significantly increased the flexural strength of the brittle thermoset matrices, depending on the fiber and resin content, demonstrating the pronounced potential of reuse of fibers coming from decommissioned ropes as reinforcing elements of thermoset-based composites.
Palavras-chave: Polímeros
Fibras sintéticas
Compósitos
Pós-industrial
Cabos de ancoragem
Polymers
Synthetic fibers
Composites
Post-industrial
Anchor cables
Área(s) do CNPq: CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA ORGANICA::POLIMEROS E COLOIDES
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Sigla da instituição: UERJ
Departamento: Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto de Química
Programa: Programa de Pós-Graduação em Química
Citação: GONÇALVES, Ana Carolina Silva. Materiais compósitos de matriz termofixa e fibras sintéticas oriundas de cabos de ancoragem. 2024. 175 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Instituto de Química, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2024.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/23667
Data de defesa: 29-Jul-2024
Aparece nas coleções:Mestrado em Química



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