Obtenção e caracterização do compósito poliácido láctico e microcelulose cristalina (PLA/ MCC) obtido por impressão 3D LCD (Liquid crystal display
O uso excessivo de polímeros não biodegradáveis tem gerado impactos ambientais significativos. A Manufatura Aditiva tem impulsionado a pesquisa de compósitos sustentáveis para impressão 3D, como os de matriz de poliácido láctico (PLA), devido à sua biodegradabilidade e por apresentar boas propriedad...
| Autores: | , |
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| Tipo de recurso: | tesis de maestría |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2025 |
| País: | Brasil |
| Institución: | Universidade Federal do Amazonas (UFAM) |
| Repositorio: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFAM |
| Idioma: | portugués |
| OAI Identifier: | oai:https://tede.ufam.edu.br/handle/:tede/11066 |
| Acceso en línea: | https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/11066 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Monitor de cristal líquido Polímeros - Aditivos Polímeros - Biodegradação ENGENHARIAS: ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA Compósito polimérico Manufatura aditiva Liquid Crystal Display Poliácido lático Microcelulose cristalina |
| Sumario: | O uso excessivo de polímeros não biodegradáveis tem gerado impactos ambientais significativos. A Manufatura Aditiva tem impulsionado a pesquisa de compósitos sustentáveis para impressão 3D, como os de matriz de poliácido láctico (PLA), devido à sua biodegradabilidade e por apresentar boas propriedades mecânicas. A incorporação de Microcelulose Cristalina (MCC), que possui alto Módulo de Elasticidade, pode aprimorar essas características. Sendo assim, esse estudo tem como objetivo obter e caracterizar compósitos de PLA e MCC via Manufatura Aditiva por Liquid Crystal Display (LCD) e determinar a porcentagem ideal de MCC para avaliar sua influência nas propriedades do polímero. A MCC foi caracterizada por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia de Raios X por Dispersão em Energia (EDS), Espectroscopia no Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR) e Difração de Raios X (DRX). Em seguida, a mesma foi incorporada à matriz polimérica em diferentes concentrações (1, 3, 5 e 10%) e obtidos os compósitos através de Manufatura Aditiva. O PLA puro e os compósitos foram caracterizados por Termogravimetria (TGA), Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), Ensaio Mecânico de Tração, Dureza Shore D, análise morfológica por MEV, Espectroscopia no Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR) e Difração de Raios X (DRX). Além disso, o PLA puro e os compósitos foram submetidos ao envelhecimento térmico em estufa por 15 dias e a ensaios de absorção de água, com o objetivo de avaliar a influência da MCC nas propriedades estruturais e mecânicas das amostras. Os resultados da caracterização indicaram que a incorporação de MCC levou a um aumento na dureza Shore D, na resistência à tração e no módulo de elasticidade em comparação com o PLA puro. A análise das fraturas por MEV mostrou que o PLA puro apresentou uma superfície homogênea, característica de polímeros frágeis, enquanto os compósitos exibiram maior heterogeneidade à medida que a porcentagem de MCC aumentava. As analises térmicas demonstraram que enquanto a adição de MCC pode levar a variações na estabilidade térmica dos compósitos, em alguns casos ocasiona também aumento de degradação como observado na amostra C1 (1% MCC). Com o envelhecimento térmico, observou-se uma redução no desempenho mecânico e térmico das amostras. Além disso, os compósitos apresentaram regiões de fratura mais danificadas após o ensaio, sugerindo que a presença de MCC influenciou os processos degradativos. No entanto, a amostra com 10% de MCC demonstrou maior estabilidade após o envelhecimento térmico. No ensaio de absorção de água, verificou-se um aumento da absorção proporcional ao teor de MCC, o que pode impactar a durabilidade e a estabilidade dos compósitos em ambientes úmidos. |
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