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Aplicação de nanocristais de celulose na formulação de um compósito de resina de uréia-formaldeído

Processo: 20/00801-7
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de julho de 2020
Vigência (Término): 30 de junho de 2021
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
Pesquisador responsável:Rafael Henriques Longaresi
Beneficiário:Davi Alex Nogueira
Instituição-sede: Centro de Ciências e Tecnologias para a Sustentabilidade (CCTS). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). Sorocaba , SP, Brasil
Assunto(s):Materiais não metálicos   Nanocristais   Biopolímeros   Nanocompósitos   Ureia   Celulose   Termogravimetria   Análise térmica   Microscopia eletrônica de varredura   Microscopia de força atômica

Resumo

A celulose é o biopolímero mais abundante do mundo apresentando uma enorme variabilidade química devido à funcionalização de seus grupos hidroxilas. Ainda, a celulose apresenta morfologias diferenciadas que são encontradas em uma construção hierárquica constituintes das plantas, podendo apresentar-se sob a forma de fibras, microfibrilas (MFC) e nanocristais de celulose (CNC). Microfibrilas de celulose e, em especial, nanocristais de celulose têm sido objeto de estudo em nanocompósitos em virtude da sua biodegradabilidade, baixo coeficiente de expansão térmica, anisotropia ótica, alto modulo elástico (similares ao aço e ao Kevlar), alta razão de aspecto e alta área superficial. O presente projeto deverá empregar CNC como material de reforço numa matrix polimérica de ureia-formaldeído (resina UF) na confecção de um nanocompósito. CNCs serão extraídos do pó de madeira (serragem) oriundos da produção residual de madeireiras. A resina UF tem grande aplicação na indústria madeireira na produção de placas compensadas, tais como a MDF (Medium Density Fiberboard). Assim, espera-se que as propriedades térmicas e mecânica do nanocompósito se apresentem mais vantajosas para a aplicação na produção de placas compensadas, tais como, maior rigidez, menor absorção de água e maior estabilidade térmica. Medidas de tensão-deformação, Termogravimetria (TGA) e analise térmica dinâmico-mecânica (DMTA) serão realizadas para a caracterização mecânica e térmica do nanocompósito. A estrutura e topologia do nanocompósito serão avaliados através das técnicas de Microscopia Eletrônica de Varredura (SEM) e de Microscopia de Força Atômica (AFM). O comportamento mecânico teórico do nanocompósito será modelo a partir dos modelos de Ouali e Halpin-Kardos. (AU)