Publicação

Desenvolvimento e Caracterização de Compósitos de Polipropileno Reforçados com Cargas de Basalto

Detalhes bibliográficos
Resumo:	Este trabalho tem por objetivo estudar a valorização de pó de basalto com diâmetro < 500 μm (PB), de pó de fibra de basalto com diâmetro 20-30 μm e comprimento <200 μm (FB) e escamas de basalto com 70-600 μm (EBF) e 100-800 μm (EB2) por incorporação de 5% (p/p), 10% (p/p) e 20% (p/p) destes materiais em compósitos de polipropileno. Para comparação foram utilizados compósitos de polipropileno com 5% (p/p), 10% (p/p) e 20% (p/p) de carbonato de cálcio com d50 de 2,7 μm (CC). No total foram extrudidos 15 compósitos. Durante o processo de extrusão foi observada grande variabili-dade na granulometria do grão. Verificou-se que este problema estava associado à dificuldade de con-trolo da temperatura da extrusora. Foram injetados corpos de prova que forma utilizados nos ensaios de tração, ensaios de impacto, ensaios de flexão, ensaios de abrasão e também para a determinação da dureza, da densidade, do índice de fluidez, da hidrifobicidade, da absorção de água, da resistência dos compósitos a ácidos e bases, da resistência à degradação por exposição ao meio-ambiente e da resistência ao fogo dos compósitos. Verificou-se que com o aumento da percentagem de carga, há um aumento da densidade, dureza, da rigidez, resistência à flexão e do modulo de flexão dos compósitos CC, PB, FB, EBF e EB2. O contrário foi observado para o índice de fluidez, a resistência à tração e a resistência à abrasão dos compósitos CC, PB, FB, EBF e EB2 com o aumento da quantidade de carga. Os compósitos CC, PB, FB, EBF e EB2 apresentaram uma elevada resistência por exposição durante 24 h a ácido cítrico a 1% (p/p), hidróxido de sódio a 10% (p/p) e hipoclorito de sódio a 14% (p/p) de cloro ativo. Todos os materiais apresentaram uma elevada hidrofóbicidade com uma absorção de água inferior a 1%. Foram realizadas ensaios de exposição direta ao meio-ambiente, por 77 dias, dos compósitos CC, PB, FB, EBF e EB2. Verificou-se um aumento significativo na descoloração dos compósitos PB, FB, EBF e EB2 com o aumento da quantidade de carga. Verificou-se ainda que a fragilidade dos compósitos CC, PB, FB, EBF e EB2 aumenta com o tempo de exposição. O aumento da percentagem de todas as cargas dos compósitos resultou na diminuição da velocidade de queima, indicando que estas cargas podem, eventualmente, ser usadas como retardantes de chama naturais.
Autores principais:	Hemei, Dorin
Assunto:	Compósitos Basalto Polipropileno Pó de Basalto Pó de Fibras de Basalto Escamas de Basalto
Ano:	2023
País:	Portugal
Tipo de documento:	dissertação de mestrado
Tipo de acesso:	acesso aberto
Instituição associada:	Universidade Nova de Lisboa
Idioma:	português
Origem:	Repositório Institucional da UNL

Descrição
Resumo:	Este trabalho tem por objetivo estudar a valorização de pó de basalto com diâmetro < 500 μm (PB), de pó de fibra de basalto com diâmetro 20-30 μm e comprimento <200 μm (FB) e escamas de basalto com 70-600 μm (EBF) e 100-800 μm (EB2) por incorporação de 5% (p/p), 10% (p/p) e 20% (p/p) destes materiais em compósitos de polipropileno. Para comparação foram utilizados compósitos de polipropileno com 5% (p/p), 10% (p/p) e 20% (p/p) de carbonato de cálcio com d50 de 2,7 μm (CC). No total foram extrudidos 15 compósitos. Durante o processo de extrusão foi observada grande variabili-dade na granulometria do grão. Verificou-se que este problema estava associado à dificuldade de con-trolo da temperatura da extrusora. Foram injetados corpos de prova que forma utilizados nos ensaios de tração, ensaios de impacto, ensaios de flexão, ensaios de abrasão e também para a determinação da dureza, da densidade, do índice de fluidez, da hidrifobicidade, da absorção de água, da resistência dos compósitos a ácidos e bases, da resistência à degradação por exposição ao meio-ambiente e da resistência ao fogo dos compósitos. Verificou-se que com o aumento da percentagem de carga, há um aumento da densidade, dureza, da rigidez, resistência à flexão e do modulo de flexão dos compósitos CC, PB, FB, EBF e EB2. O contrário foi observado para o índice de fluidez, a resistência à tração e a resistência à abrasão dos compósitos CC, PB, FB, EBF e EB2 com o aumento da quantidade de carga. Os compósitos CC, PB, FB, EBF e EB2 apresentaram uma elevada resistência por exposição durante 24 h a ácido cítrico a 1% (p/p), hidróxido de sódio a 10% (p/p) e hipoclorito de sódio a 14% (p/p) de cloro ativo. Todos os materiais apresentaram uma elevada hidrofóbicidade com uma absorção de água inferior a 1%. Foram realizadas ensaios de exposição direta ao meio-ambiente, por 77 dias, dos compósitos CC, PB, FB, EBF e EB2. Verificou-se um aumento significativo na descoloração dos compósitos PB, FB, EBF e EB2 com o aumento da quantidade de carga. Verificou-se ainda que a fragilidade dos compósitos CC, PB, FB, EBF e EB2 aumenta com o tempo de exposição. O aumento da percentagem de todas as cargas dos compósitos resultou na diminuição da velocidade de queima, indicando que estas cargas podem, eventualmente, ser usadas como retardantes de chama naturais.