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Compósitos de matriz lignina-fenol reforçada com fibras vegetais

Processo: 97/06800-4
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de setembro de 1997
Vigência (Término): 31 de agosto de 2001
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
Pesquisador responsável:Elisabete Frollini
Beneficiário:Jane Maria Faulstich de Paiva
Instituição-sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Assunto(s):Polímeros (materiais)   Materiais compósitos de fibras   Fibras vegetais   Propriedades térmicas   Propriedades mecânicas

Resumo

Este trabalho está inserido em um projeto amplo que visa à valorização do bagaço de cana-de-açúcar, assim como da lignina e da celulose que podem ser obtidos a partir do mesmo. As fibras vegetais estão se tomando alternativas econômicas para utilização como reforços e cargas em plásticos, em substituição aos aditivos sintéticos, o que representa uma considerável expansão de mercado para países com vocação agrícola. A lignina extraída do bagaço de cana-de-açúcar será usada na formulação de matrizes fenólicas e o bagaço será usado como agente de reforço em compósitos obtidos em estas matrizes fenólicas. A lignina é uma macromolécula complexa, podendo substituir o fenol devido à presença de anéis fenólicos em sua estrutura. Os trabalhos encontrados na literatura que relatam a utilização da lignina em resinas fenólicas são relacionados praticamente só a aplicação como adesivos. Esta tendência provavelmente é um reflexo do mercado, já que esta consiste na aplicação em maior escala das resinas fenólicas. No entanto, ultimamente, vem crescendo a demanda por outras aplicações, como em compósitos. Indústrias do Estado de São Paulo já extraem esta macromolécula do bagaço de cana-de-açúcar em larga escala usando o método organossolve (solvente orgânico). Neste trabalho, além do bagaço, utilizar-se-á também a fibra de sisal como agente de reforço, tendo em vista as excelentes propriedades, assim como a disponibilidade da mesma no país. Diferentes proporções de fibras serão utilizadas, sendo que a otimização das propriedades dos compósitos será buscada avaliando-se: cinética de reação de cura da matriz com diferentes proporções de lignina (Termogravimetria-TG, Calorimetria Exploratória Diferencial-DSC) influência do comprimento das fibras, modificação química das fibras (esterificação, tratamento com plasma) visando diminuir a higroscopicidade da fibra e aumentar a intensidade de adesão na interface fibra/matriz. Os compósitos obtidos serão caracterizados por: Análises Térmicas (TG, DSC), Análise. Termo-Dinâmico-Mecânica (DMTA), Microscopia Eletrônica de Varredura, Resistência ao Impacto, Determinação de Dureza Shore, Absorção de Umidade, Resistência a Compressão. (AU)