Engenharia de Materiais

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Navegando Engenharia de Materiais por Orientador "Bonse, Baltus Cornelius"

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    Trabalho de Conclusão de Curso
    Avaliação das propriedades e aplicações de compósitos naturais de matriz polimérica contendo borra de café
    (2021-06-15) Cardoso, Gustavo Luiz Bueno
    Por ser um grande consumidor de café torrado e moído, o Brasil produz grande quantidade de borra de café, que normalmente é descartada em lixões e aterros sanitários. Com a crescente preocupação mundial de agregar cada vez mais valor a resíduos, incluindo alimentares, estudos com ênfase em reaproveitamento e usos alternativos de borra de café (BC) são cada vez mais necessários. Alguns deste usos passam pela incorporação da borra de café em matrizes termoplásticas, como o polipropileno. Neste trabalho é estudado o efeito da incorporação em polipropileno de 10%, 20%, 30% e 40% em massa de BC, com agente compatibilizante de PP enxertado com anidrido maleico (PP-g-MA) a um teor de 10% em relação à massa do resíduo, utilizando pré-mistura, por tamboreamento, de todos os componentes e extrusão subsequente em extrusora dupla rosca corrotacional. Além disso, preparou-se uma amostra com 20% BC e 20% de compatibilizante em relação à massa de BC. De forma geral, a incorporação da borra de café no PP trouxe um aumento da rigidez quando comparável ao PP puro, mas houve uma queda na resistência à tração e no alongamento, indicando que a BC atuou mais como carga de enchimento do que como reforço. Baixos teores de BC (10% e 20%) praticamente não afetaram a resistência ao impacto, porém para teores maiores (30% e 40%) esta propriedade foi reduzida. A temperatura de distorção ao calor (HDT) e o índice de fluidez reduziram 38%, sendo que não houve variação com o aumento no teor de BC. A análise de MEV mostrou que o aumento no teor de PP-g-MA aumentou o molhamento entre matriz e carga, porém este aumento não afetou muito as propriedades mecânicas. A análise usando o software Granta EduPack mostrou que o composto de PP-10%BC possui semelhanças com compostos de fibra de kenaf e PP homopolímero e copolímero randômico. A viabilidade da aplicação do compósito deste trabalho se mostrou plausível em aplicações não estruturais e com restrição a ambientes internos, principalmente em ambientes correlacionados com a borra de café, como cafeterias ou restaurantes.
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    Trabalho de Conclusão de Curso
    Estudo do uso de resíduo de XLPE em diferentes situações e a sua avaliação em poliamida 12 com diferentes agentes compatibilizantes
    (2020-12) Leite, Bruno Matheus Stefano
    O polietileno reticulado (XLPE) é muito utilizado como isolamento para fios e cabos elétricos, não passível de reciclagem por meio de fusão como ocorre em polímeros termoplásticos não reticulados, logo, a maior parte dos resíduos de XLPE é destinada a aterros ou incineração. Com base nesses fatos, idealizou-se o reaproveitamento dos resíduos deste polímero pela sua incorporação em poliamida 12 (PA12), termoplástico de engenharia, utilizando polietileno graftizado com anidrido maleico (PEgMA) e resíduos dos ionômeros Surlyn® e Sentryglas® para a compatibilização dos polímeros. Para tanto, o presente trabalho traz uma revisão bibliográfica abordando o XLPE, a PA12, o PEgMA, e os ionômeros Surlyn® e Sentryglas®, além de um extenso estado da arte referente ao reaproveitamento de XLPE, tal como sua reciclagem, sua desreticulação, bem como a incorporação do XLPE em matrizes não poliméricas e poliméricas quimicamente semelhantes e quimicamente diferentes, e o uso de ionômeros como agentes compatibilizantes. Os resultados dos diversos trabalhos consultados mostraram que a incorporação de XLPE em matrizes poliméricas quimicamente similares, aumenta a resistência ao impacto e à estabilidade térmica, não precisando de agentes compatibilizantes. Matrizes que possuem propriedades mecânicas superiores ao XLPE terão queda nestas propriedades ao incorporar o XLPE, enquanto matrizes com propriedades mecânicas inferiores ao XLPE terão um aumento destas propriedades. A incorporação em matrizes poliméricas quimicamente não semelhantes resulta em redução nas propriedades mecânicas e térmicas, pela falta de afinidade entre a matriz e o XLPE, necessitando de agentes compatibilizantes. Os ionômeros se mostraram eficazes na compatibilização de polietileno com polímeros polares. Portanto, prevê-se o potencial dos resíduos dos ionômeros Surlyn® e Sentryglas® como agente compatibilizante nos compostos de PA12 e XLPE, podendo aumentar a sua resistência ao impacto, além de agregar valor aos três resíduos.