Utilize este identificador para citar ou criar um atalho para este documento: http://hdl.handle.net/10923/3326
Tipo: masterThesis
Título: Síntese e caracterização de nanocompósitos poliuretano/dióxido de titânio
Autor(es): Silva, Vinícius Demétrio da
Orientador: Einloft, Sandra Mara Oliveira
Editora: Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul
Programa: Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Tecnologia de Materiais
Data de Publicação: 2012
Palavras-chave: ENGENHARIA DE MATERIAIS
POLÍMEROS
POLIURETANOS
POLIMERIZAÇÃO
Resumo: Devido à grande demanda do mercado atual de materiais poliméricos e de materiais baseados em uma estrutura polimérica, como alguns compósitos e nanocompósitos, torna-se fundamental a busca e o desenvolvimento de novos materiais. Desta forma, neste trabalho foram estudadas experimentalmente a síntese e a caracterização de nanocompósitos de poliuretano/dióxido de titânio, utilizando-se matérias primas comerciais. Nestas reações foram adicionados 0,5%, 1,0%, 2,0%, 3,0%, 5,0%, 7,0% e 10% em massa de dióxido de titânio (TiO2), levando em conta a massa de poliuretano formada na reação da Poli (-caprolactona) diol (PCL) e do 1,6-diisocianato de hexametileno (HDI). Os materiais foram caracterizados por Espectrometria de Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Calorimetria Diferencial Exploratória (DSC), Análise Termo-Gravimétrica (TGA) e Análise Termodinâmico-Mecânica (DMA). Pela análise dos resultados obtidos, os materiais que apresentaram melhor desempenho termo-mecânico foram os polímeros com 2,0, 3,0 e 5,0% de TiO2. Apesar de apresentar uma temperatura de degradação inferior aos materiais com quantidades superiores de carga, as adições de 2,0, 3,0 e 5,0% mostraram-se as mais eficientes nos ensaios de tração. Concluiu-se então que os nanocompósitos sintetizados por polimerização in situ apresentaram, de forma geral, propriedades térmicas (temperatura de degradação) e mecânicas superiores ao polímero puro. Ressalta-se, ainda, não haver necessidade de qualquer tratamento prévio na carga comercial utilizada, o que leva a uma redução no custo do processo.
Due to the demand of the current market of polymeric materials and materials based on a polymeric structure, as some composites and nanocomposites, the development of new materials is fundamental. Thus, this work aims to study the synthesis and experimental characterization of nanocomposites polyurethane/titanium dioxide, using commercial raw materials. The nanocomposites were synthesized by in situ polymerization reactions in which an inorganic filler was added, titanium dioxide (TiO2), in the following proportions by weight in relation to the mass obtained from the pure polymer: 0. 5%, 1. 0%, 2. 0%, 3. 0%, 5. 0%, 7. 0% e 10. 0%. These reactions were based in poli(-caprolactone) (PCL) and 1,6-diisocyanate hexane (HDI). The materials were characterized by Infrared Spectroscopy Fourier Transform (FTIR), Scanning Electron Microscopy (SEM), Differential Scanning Calorimetry Analysis (DSC), Thermo-gravimetric analysis (TGA) and Thermodynamic and Mechanical Analysis (TDMA). Analyzing the results obtained, the materials that showed better thermo-mechanical performance were the polymers with 2. 0, 3. 0 and 5. 0% of TiO2. Although showing a lower degradation temperature when compared to the materials with 7. 0 and 10. 0% of TiO2, the additions of 2. 0, 3. 0 and 5. 0% proved to be the most efficient in tensile tests. It can be concluded that the nanocomposites synthesized by in situ polymerization showed, in general, superior thermal properties (degradation temperature) and mechanical properties when compared to the pure polymer. It is noteworthy that there was no need of any kind of treatment in the commercial filler, which leads to a reduction in the cost of the process.
URI: http://hdl.handle.net/10923/3326
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