Desenvolvimento de biocompósitos mecanicamente viáveis para a aplicação na indústria automotiva
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Data
2024-06-05
Autores
Orientador
Leão, Ivana Cesarino 
Coorientador
Leão, Alcides Lopes
Pós-graduação
Biotecnologia - IBB
Curso de graduação
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Tipo
Dissertação de mestrado
Direito de acesso
Acesso restrito
Resumo
Resumo (português)
A descoberta dos plásticos como o polipropileno moldou a forma de consumo, presente até os dias de hoje na forma de plásticos de uso único. Contudo, da mesma forma em que os plásticos impactaram o mercado, os impactos ambientais resultantes dessa exploração se fazem presentes e constituem cada vez mais uma preocupação para a humanidade. Medidas como reciclagem, reutilização e alternativas sustentáveis têm sido cada vez mais valorizadas. Neste contexto, polímeros reforçados com fibras naturais surgem como alternativa aos materiais tradicionais como a fibra de vidro, devido ao seu menor impacto ambiental, menor densidade e boas propriedades mecânicas. O presente trabalho tem como motivação o desenvolvimento de compósitos à base de fibras naturais de bambu, eucalipto e sisal, com matriz polimérica de copolímero de polipropileno para a fabricação de peças automotivas. As formulações foram desenvolvidas com teor de
20 e 40% de fibras naturais, além de outros aditivos pertinentes, como agente compatibilizante, retardante de chamas, pigmento e modificador de impacto. A metodologia de preparo dos compósitos inclui a pesagem dos componentes, mistura mecânica, homogeneização, moagem e injeção dos corpos de prova. Os ensaios mecânicos realizados foram os ensaios de tração, de flexão, de resistência ao impacto Izod e os de dureza Shore D, seguindo as determinações das respectivas normas ASTM. Os resultados encontrados foram analisados um a um, comparando- se as propriedades das composições com as de um material de referência fornecido pela indústria, por meio de testes estatísticos adequados. Os resultados apontaram diferenças estatísticas significativas entre as composições e os materiais de referência na grande maioria das análises. As composições mostraram bons resultados para os ensaios de resistência à tração, à flexão e dureza, mas foram inferiores nos ensaios de resistência ao impacto. No que se refere à processabilidade, as fibras de bambu e de eucalipto não apresentaram dificuldades expressivas. As fibras de sisal, entretanto, se mostraram desafiadoras durante as etapas de fabricação.
Resumo (inglês)
The discovery of plastics like polypropylene shaped the way of consumption, which persists to this day in the form of single-use plastics. However, just as plastics impacted the market, the resulting environmental impacts of this exploitation are evident and increasingly concerning for humanity. Measures such as recycling, reuse, and sustainable alternatives have been increasingly valued. In this context, polymers reinforced with natural fibers emerge as an alternative to traditional materials like fiberglass due to their lower environmental impact, lower density, and good mechanical properties. This study is motivated by the development of composites based on natural fibers of bamboo, eucalyptus, and sisal, with a polypropylene copolymer matrix for the manufacture of automotive parts. The formulations were developed with 20% and 40% natural fiber content, in addition to other relevant additives such as a compatibilizer, flame retardant, pigment, and impact modifier. The methodology for preparing the composites includes weighing the components, mechanical mixing, homogenization, milling, and injection molding of the test specimens. The mechanical tests conducted were tensile, flexural, Izod impact resistance, and Shore D hardness tests, following the determinations of the respective ASTM standards. The results were analyzed individually, comparing the properties of the compositions with those of a reference material provided by the industry, through appropriate statistical tests. The results indicated statistically significant differences between the compositions and the reference materials in the vast majority of analyses. The compositions showed good results in the tensile, flexural, and hardness tests but were inferior in the impact resistance tests. Regarding processability, bamboo and eucalyptus fibers did not present significant difficulties. Sisal fibers, however, proved challenging during the manufacturing stages.
Descrição
Palavras-chave
Idioma
Português
Como citar
FERNANDES, Luís Guilherme Leite. Desenvolvimento de biocompósitos mecanicamente viáveis para a aplicação na indústria automotiva. Orientador(a): Ivana Cesarino Leão. Coorientador(a): Alcides Lopes Leão. 2024. Dissertação (Mestrado em Biotecnologia) – Instituto de Biociências, Universidade Estadual Paulista (Unesp), Botucatu, 2024.