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Compatibilização e degradação em compósitos de PLA reforçados com fibras de sisal

Processo: 17/18678-4
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de março de 2018
Vigência (Término): 31 de dezembro de 2018
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
Pesquisador responsável:Silvia Helena Prado Bettini
Beneficiário:Julia Florez Ablan
Instituição-sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
Assunto(s):Polímeros (materiais)   Fibras naturais   Sisal

Resumo

O PLA é um polímero biodegradável obtido de fontes renováveis, caracterizado por ter um bom desempenho mecânico, assim, é um bom candidato para a substituição de polímeros commodity que contribuem à geração de resíduos no meio ambiente. O elevado custo do PLA pode ser reduzido pelo seu reforço com fibras naturais. Estas podem melhorar as propriedades mecânicas, tornando o PLA mais competitivo. Para obter uma boa adesão interfacial das fibras com o polímero são adicionados agentes compatibilizantes. Porém, estudos anteriores mostram que o emprego de compatibilizantes pode degradar a matriz caso tais substâncias aumentem a acidez do sistema. Portanto, apesar da introdução de agentes compatibilizantes favorecer a adesão interfacial, o que atuaria de forma a aumentar a resistência mecânica (como por exemplo, em tração), a degradação da matriz pode reduzir tal propriedade. Para reduzir a degradação da matriz podem ser utilizados aditivos, no entanto, eles podem comprometer a adesão interfacial. Nesse contexto, este projeto propõe avaliar o efeito de um compatibilizante, PLA enxertado com anidrido maleico (PLA-g-MA), e um aditivo, que contém grupos carbodiimida, nas propriedades mecânicas do PLA, em um compósito com 30% de sisal como fibra de reforço. Com este propósito, será realizado um planejamento fatorial 22, cujos fatores serão as concentrações de PLA-g-MA e do aditivo, mantendo-se constante a concentração de fibras de sisal. O PLA será processado em uma extrusora de rosca dupla. Serão realizados ensaios de tração para a avaliação das propriedades mecânicas, assim como, cromatografia por exclusão de tamanho (SEC) para a determinação da massa molar da matriz polimérica, imagens de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) da superfície de fratura dos corpos de prova de tração permitirão observar a adesão interfacial matriz-fibra e por último a calorimetria exploratória diferencial (DSC) determinará as temperaturas características e cristalinidade das amostras. (AU)