Programa de Pós-Graduação de Mestrado e Doutorado em Engenharia Química
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Navegando Programa de Pós-Graduação de Mestrado e Doutorado em Engenharia Química por Orientador "Bonse, B. C."
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Dissertação Modificação das propriedades da poliamida 12 pela incorporação de carbonato de cálcio nanoparticulado(2020) Teotonio, R. M. S.Por meio da modificação da poliamida 12 (PA12) pela incorporação de carbonato de cálcio nanoparticulado (NPCC), analisou-se o efeito do teor da carga nas propriedades mecânicas e térmicas dos nanocompósitos finais. Foram analisadas as composições contendo 0,1, 0,2, 0,5, 1, 5 e 10 % em massa do Socal 312 e 10 % em massa do Socal U1S2, além disso, comparou-se as PA12 extrudada e não extrudada. A caracterização dos NPCCocorreu por meio da análise de BET (Brunauer, Emmett e Teller), a qual mostrou que o Socal 312 apresentou área superficial específica superior ao Socal U1S2. As micrografias revelaram que houve tendência de aglomeração de partículas a partir da adição de 1 % em NPCC, porém todas as amostras apresentaram boa distribuição da carga ao longo da matriz. As análises de Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC) não evidenciaram diferenças na temperatura de fusão das composições. A temperatura de cristalização tende a aumentar à medida que aumenta o teor de carga na matriz. O grau de cristalinidade da PA12 extrudada aumentou em relação à não extrudada, o mesmo ocorre com o Socal 312 em relação ao Socal U1S2 contendo 10 % de carga. As análises termogravimétricas (TGA) mostraram que para teores a partir de 0,5 % NPCC, à medida que aumenta o teor de NPCC reduz-se a estabilidade térmica do material. O ensaio de calcinação em mufla confirmou os teores de resíduos apresentados pelo TGA a partir da adição de 5 % em NPCC e evidenciou boa distribuição da carga ao longo da matriz. As resistências à tração na ruptura, à flexão e os módulos elásticos de tração e flexão aumentaram a partir da adição de 1 % em NPCC e a temperatura de distorção ao calor (HDT) aumentou a partir de 0,2 % em NPCC, mostrando o efeito reforçante da nanocarga e o aumento na rigidez dos materiais. A resistência ao impacto (RI) a 23 °C diminuiu a partir da adição em 0,5 % de NPCC. A RI a -40 °C reduziu apenas com adição em 10 % em NPCC. A deformação na ruptura, tenacidade e a RI a 23 °C apresentaram redução na PA12 extrudada quando comparada com a não extrudada, possivelmente pelo fato do processamento de extrusão favorecer o aumento na cristalinidade, conforme verificado no ensaio de DSC. O Socal U1S2 também apresentou diferenças em relação ao Socal 312 na deformação na ruptura, módulo elástico de flexão e na HDT, provavelmente devido à sua menor área superficial em relação ao Socal 312. Portanto, a partir da incorporação de 1 % em NPCC na matriz de PA12, já é possível obter um nanocompósito com resistência mecânica maior comparada à PA12 pura, o qual pode ser uma alternativa viável para aplicações em que se deseja aumento nas propriedades mecânicas