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Título: Desempenho de fibrocimentos extrudados produzidos com poupas celulósicas modificadas com silanos
Autor(es): Mendes, Rafael Farinassi
Orientador: Tonoli, Gustavo Henrique Denzin
Membro da banca: Rabelo, Giovanni Francisco
Membro da banca: Savastano Junior, Holmer
Membro da banca: Fiorelli, Juliano
Membro da banca: Abreu, Luciana Barbosa de
Assunto: Compósitos
Durabilidade
Extrusão
Modificação química
Reologia
Composites
Durability
Extrusion
Chemical modification
Rheology
Data de Defesa: 20-Fev-2014
Data de publicação: 29-Out-2015
Agência de Fomento: Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
Referência: MENDES, R. F. Desempenho de fibrocimentos extrudados produzidos com poupas celulósicas modificadas com silanos. 2014. 158 p. Tese (Doutorado em Ciência e Tecnologia da Madeira)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2014.
Resumo: O objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho físico-mecânico de compósitos fibrocimento extrudados, produzidos com polpa de celulose de eucalipto modificadas superficialmente com diferentes tipos de silanos, em diferentes concentrações e métodos de aplicação. Para a produção dos compósitos de fibrocimento foram utilizadas polpas celulósicas branqueadas de eucalipto obtidas pelo processo Kraft. Os silanos utilizados para a modificação da superfície das fibras de celulose foram metiltrimetoxisilano (MTMS), isobutiltrimetoxisilano (IBTMS) e n-octiltrietoxisilano (OTES). O tratamento da superfície das polpas de celulose foi realizado de duas formas, um por meio de hidrólise da solução, com concentrações de aplicações de 10, 25 e 50%, e outro por aplicação direta do produto na polpa de celulose, com concentração de aplicação de 25%. Após a produção dos compósitos, esses tiveram suas propriedades físicas e mecânicas avaliadas após 28 dias de cura e ao final de 200 e 400 ciclos de envelhecimento. Os resultados permitem concluir que: 1) os três tipos de silanos avaliados (MTMS, IBTMS E OTES) foram eficientes na modificação química das polpas, proporcionando inclusive menores valores médios de absorção de umidade; 2) as concentrações de 25 e 50% de silanos apresentaram os melhores resultados de modificação; 3) os tratamentos com as polpas modificadas, via aplicação direta, com os silanos IBTMS e MTMS inviabilizou a extrusão da mistura; 4) os compósitos produzidos com as polpas modificadas pelos silanos IBTMS e OTES aplicados via hidrólise apresentaram os melhores resultados para as propriedades absorção de água, porosidade aparente e retração quando ensaiados aos 28 dias de cura e após 200 e 400 ciclos de envelhecimento; 5) após o envelhecimento, as modificações químicas das polpas, independentemente do tipo de silano e da forma de aplicação, causaram aumento significativo das propriedades MOR, MOE e LOP; 6) os três tipos de silanos utilizados permitiram a melhora e a manutenção do desempenho mecânico do fibrocimento após 200 e 400 ciclos de envelhecimento acelerado, e; 7) a associação de polpa menos hidrofílicas com o processo de extrusão, que utiliza baixa relação de água-cimento e apresenta alta densificação e consequentemente melhor ligação fibra-matriz, permite a obtenção de um produto com boas características mecânicas por maior período de tempo.
Abstract: The objective of this study is to evaluate the physical-mechanical performance and the of fibercement composites produced with eucalyptus pulp surface-modified with different types of silanes at different concentrations and application methods. For the production of fibercement composites are used cellulose pulps bleached eucalyptus, obtained by the kraft process. The silanes used for surface funcionalization of the cellulose fibers pulp were isobutyltrimethoxysilane (IBTMS), methyltrimethoxysilane (MTMS) and noctyltriethoxysilane (OTES). The surface treatment of cellulose pulps is done in two ways, one by hydrolysis of the solution, with 10, 25 and 50% concentrations of application and another by direct application of the product in cellulose pulp with 25% concentration of application. After the composites production, these had their physical and mechanical properties evaluated after 28 days of curing and after 200 and 400 cycles aging. The results it can be concluded that: 1) The three types of silanes (MTMS, IBTMS And OTES) were efficient in the chemical modification of the cellulose pulps, providing lower mean values of moisture absorption, 2) The 25 and 50% concentrations of silanes showed the best results modification; 3) The treatment with cellulose pulps modified by direct application of the IBTMS and MTMS silanes prevented extruding the mixture; 4) The composites produced with the modified pulps by OTES and IBTMS silanes, applied via hydrolysis, showed the best results for water absorption, apparent porosity and shrinkage properties when tested after 28 days of curing and after 200 and 400 cycles accelerated aging; 5) After accelerated aging, chemical modifications of the pulps, regardless of the type of silane and application form, caused significant increase in MOR, MOE and LOP properties; 6) The three types of silanes used allowed the improvement and maintenance of the mechanical performance of the fibercement after 200 and 400 cycles accelerated aging; and 7) The combination of hydrophilic pulp with the extrusion process, using low water-cement ratio and shows high densification and consequently better fiber-matrix relation, allows to obtain a product with good mechanical properties for a longer period of time.
URI: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/10550
Publicador: Universidade Federal de Lavras
Idioma: por
Aparece nas coleções: DCF - Ciência e Tecnologia da Madeira - Doutorado (Teses)

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