Caracterização e aplicação das fibras de Cyperus papyrus em compósito polimérico

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dc.contributor.advisor1Oliveira, Michel Picanço
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000-0001-9241-0194
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6383844066460475
dc.contributor.authorNascimento, Mateus Urbano do
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/0009-0008-3032-8134
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/5290180524562317
dc.contributor.referee1Pereira, Artur Camposo
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0002-5882-9781
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9933475136538529
dc.contributor.referee2Moulin, Jordão Cabral
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000-0002-5543-3853
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/3577181658928552
dc.date.accessioned2024-12-12T14:04:12Z
dc.date.available2024-12-12T14:04:12Z
dc.date.issued2024-08-29
dc.description.abstractThe growing environmental concern and the need for eco-efficient alternatives to structural materials have increased the demand for sustainable and innovative materials. In this regard, research and exploration of plant fibers for use in composites as a substitute for conventional forms have shown promise. In this context, this work aims to characterize and apply papyrus fibers (Cyperus papyrus) as a reinforcement element in a composite of epoxy resin with epoxidized soybean oil. The papyrus fibers were manually extracted from the plant and characterized in terms of their physical, chemical, thermal, morphological, and mechanical properties. Composites were produced from the fibers using an epoxy matrix incorporated with 20% epoxidized soybean oil, and three proportions of aligned fiber mass in the composites (10%, 20%, and 30%) were evaluated through chemical, thermal, and mechanical analyses. The fibers had an average diameter of 167.42 µm and a maximum tensile strength of 188.21 MPa. The crystallinity index of the fibers was 58.56%, and their thermal stability was 220°C. The best properties were achieved in the composites reinforced with 30% fiber, reflecting a mechanical improvement, with increases in tensile strength and modulus of elasticity of 133% and 630%, respectively, and thermal stability up to 262°C. However, the composites exhibited reduced deformation and toughness with the addition of fibers, indicating a more brittle nature. Thus, papyrus fibers demonstrated potential for use in composites and were effective in reinforcing the epoxy/epoxidized soybean oil matrix
dc.description.resumoA crescente preocupação ambiental e a necessidade de alternativas ecoeficientes para materiais estruturais aumentam a busca por materiais sustentáveis e inovadores. Em vista disso, a pesquisa e exploração de fibras vegetais para uso em compósitos como substituição das formas convencionais tem se mostrado próspera. Nesse contexto, este trabalho objetiva caracterizar e aplicar fibras de papiro (Cyperus papyrus) como elemento de reforço em compósito de resina epóxi com óleo de soja epoxidado. As fibras de papiro foram extraídas manualmente do vegetal, caracterizadas quanto as propriedades física, química, térmica, morfológica e mecânicas. A partir das fibras, foram produzidos compósitos de matriz epóxi incorporada com 20% de óleo de soja epoxidado, sendo avaliadas três proporções de massa de fibras alinhadas nos compósitos (10, 20 e 30%), os quais foram submetidos a análises química, térmica e mecânica. As fibras apresentaram diâmetro médio de 167,42µm e resistência mecânica à tração máxima de 188,21 MPa. O índice de cristalinidade das fibras foi de 43,40% e a estabilidade térmica de 220°C. Melhores propriedades foram atingidas para os compósitos reforçados com 30% de fibra, refletindo em aumento mecânico, da resistência à tração e módulo de elasticidade em 133% e 630%, respectivamente; e térmico, com estabilidade térmica de até 262°C. Entretanto, os compósitos apresentam deformação e tenacidade reduzidas com a adição de fibras, demonstrando caráter mais frágil. Sendo assim, as fibras de papiro demonstraram potencialidade para uso em compósitos e foram eficazes para reforço em matriz epóxi/óleo de soja epoxidado
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
dc.formatText
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufes.br/handle/10/18217
dc.languagepor
dc.language.isopt
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseMestrado em Engenharia Química
dc.publisher.departmentCentro de Ciências Agrárias e Engenharias
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Química
dc.rightsopen access
dc.subjectResina epóxi
dc.subjectCyperus papyrus
dc.subjectÓleo de soja epoxidado
dc.subjectPapiro
dc.subjectEpoxy resin
dc.subjectEpoxidized soybean oil
dc.subjectPapyrus
dc.subject.cnpqEngenharia Química
dc.titleCaracterização e aplicação das fibras de Cyperus papyrus em compósito polimérico
dc.title.alternativeCharacterization and application of Cyperus papyrus fibers in polymer composite
dc.typemasterThesis
foaf.mboxurbanomateus28@gmail.com
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