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Tipo do documento: Dissertação
Título: Compósitos de polietileno de alta densidade com resíduos de rocha ornamental de diferentes origens para aplicação na construção civil
Título(s) alternativo(s): High-density polyethylene composites with ornamental stone waste from different sources for application in civil construction
Autor: Pina, Davi Nascimento de 
Primeiro orientador: Bastos, Daniele Cruz
Primeiro coorientador: Ribeiro, Roberto Carlos da Conceição
Primeiro membro da banca: Mendonça, Roberta Helena
Segundo membro da banca: Tapanes, Neyda de La Cridad Om
Terceiro membro da banca: Libano, Elaine Vidal Dias Gomes
Resumo: O uso de reforços minerais em compósitos de matriz polimérica tem emergido como uma alternativa para a produção sustentável, reduzindo resíduos e aprimorando as propriedades físicas e mecânicas desses materiais. Este estudo investigou o impacto do índice de fluidez do (MFI) do PEAD e do tamanho de partícula de dois reforços minerais, Bege Bahia (BB) e Calcário do Rio Grande do Norte (CRN), nos compósitos. Todos os compósitos foram processados por extrusão, seguidos de injeção, com a adição de 30% em massa de reforço. As análises químicas revelaram composições semelhantes, com alto teor de óxido de cálcio (CaO) paraos minerais, enquanto a difração de raios X (DRX) identificou predominantemente fases de calcita, dolomita e quartzo.A análise estatística revelou que os modelos de regressão para densidade, dureza, resistência ao impacto, resistência à tração e módulo de elasticidade são altamente preditivos (R² ajustado > 90%). Os fatores mais influentes foram o índice de fluidez e o diâmetro das partículas, enquanto o resíduo de rocha impactou apenas a densidade e a resistência ao impacto. Em síntese, a composição ótima do compósito para futuras aplicações inclui tanto o Calcário Bege Bahia quanto o Calcário Rio Grande do Norte com tamanhos de partículas entre 20 e 40 m e PEAD com um MFI de 7 g/10min. Espera-se que essa combinação melhore as propriedades mecânicas e o desempenho geral do material compósito. Recomendase utilizar esses compósitos em pisos e revestimentos na indústria civil.
Abstract: The use of mineral reinforcements in polymer matrix composites has emerged as an alternative for sustainable production, reducing waste and enhancing the physical and mechanical properties of these materials. This study investigated the impact of the melt flow index (MFI) of HDPE and the particle size of two mineral reinforcements, Beige Bahia (BB) and Limestone from Rio Grande do Norte (CRN), in the composites. All composites were processed by extrusion, followed by injection molding, with the addition of 30% by weight of reinforcement. Chemical analyses revealed similar compositions, with a high calcium oxide (CaO) content in the minerals, while X-ray diffraction (XRD) identified predominantly calcite, dolomite, and quartz phases. Statistical analysis indicated that the regression models for density, hardness, impact strength, tensile strength, and elastic modulus are highly predictive (adjusted R² > 90%). The most influential factors were the melt flow index and particle diameter, while the rock residue affected only density and impact strength. In summary, the optimal composite composition for future applications includes both Beige Bahia Limestone and Rio Grande do Norte Limestone with particle sizes between 20 and 40 µm and HDPE with an MFI of 7 g/10min. This combination is expected to enhance the mechanical properties and overall performance of the composite material. It is recommended to use these composites in flooring and coatings in the civil industry.
Palavras-chave: Melt flow index
Particle size
Statistical analysis
Polyethylene
Materials Science and Technology
Índice de fluidez
Tamanho de partícula
Análise estatística
Polietileno
Ciência e Tecnologia de Materiais
Área(s) do CNPq: ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::MATERIAIS NAO METALICOS
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: PINA, Davi Nascimento de. Compósitos de polietileno de alta densidade com resíduos de rocha ornamental de diferentes origens para aplicação na construção civil. 2024. 53 f. Dissertação (Mestrado Profissional em Ciência e Tecnologia de Materiais (FCEE)) - Faculdade de Ciências Exatas e Engenharia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2024.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/24116
Data de defesa: 2-Dez-2024
Aparece nas coleções:Mestrado Profissional em Ciência e Tecnologia de Materiais (FCEE)



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