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Disertación de Maestría
DOI
https://doi.org/10.11606/D.3.2019.tde-19112019-155208
Documento
Autor
Nombre completo
Thamyres Cardoso de Carvalho
Dirección Electrónica
Instituto/Escuela/Facultad
Área de Conocimiento
Fecha de Defensa
Publicación
São Paulo, 2019
Director
Tribunal
Diaz, Francisco Rolando Valenzuela (Presidente)
Júnior, Antônio Hortêncio Munhoz
Neves, Roberto de Freitas
Título en portugués
Síntese de argila esmectita visando o uso em nanocompósitos de resina poliéster.
Palabras clave en portugués
Argilas
Estevensita
Nacompósitos
Síntese
Resumen en portugués
As argilas sintéticas são uma opção de materiais que podem ser preparados para obter propriedades melhores e específicas quando comparadas com argilas naturais. Embora as argilas sejam encontradas na natureza, elas têm muitas desvantagens que limitam o uso delas, como a existência de impurezas e variações na composição. Portanto, o objetivo deste trabalho é sintetizar uma argila esmectita sintética (estevensita) pelos métodos dinâmico e estático com a utilização de dois ácidos diferentes (ácido nítrico e ácido clorídrico) e obter nanocompósitos de resina poliester/estevensita. Para caracterizar a argila, utilizou-se a técnica de difração de raios X (DRX), espectroscopia de infravermelho (FTIR), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e análises térmicas (TG/DTG). Os nanocompósitos foram caracterizados por DRX, MEV e resistência mecânica. Através dos resultados de DRX e FTIR foi observado que a argila sintetizada se trata de uma argila estevensita. Por MEV foram observadas dimensões de partículas pequenas de aproximadamente 100nm. As argilas apresentam característica de um material uniforme, cristalino e possuem uma estrutura porosa, semelhante à da argila do grupo das esmectitas. Semelhanças essas confirmadas na análise de TG e DTG. De forma geral os nanocompósitos obtidos, apresentam por DRX estrutura esfoliada ou parcialmente esfoliada. Os MEV das superfícies dos corpos de prova dos nanocompósitos apresentaram aspectos semelhantes, com zonas não heterogêneas referentes aos aglomerados de argila e/ou inclusões devidas à mistura não eficiente do catalisador. Desta forma, a argila estevensita foi obtida nos dois métodos de síntese e para os dois ácidos utilizados. O método estático se destacou, devido a uma maior praticidade em seu desenvolvimento. A obtenção da argila com a utilização do ácido clorídrico foi um fator importante, visto que o ácido clorídrico é de mais fácil comercialização para a produção em larga escala em comparação com o ácido nítrico. E as propriedades mecânicas dos nanocompósitos aparentemente foram prejudicadas pela aglomeração devida à concentração de argila usada.
Título en inglés
Synthesis of smectite clay for use in polyester resin nanocomposites.
Palabras clave en inglés
Clay
Nanocomposite
Stevensite
Synthesis
Resumen en inglés
Synthetic clays are a type of materials that can be prepared to obtain better and specific properties when compared to natural clays. Although clays are found in nature, they have many disadvantages that limit their use, such as the existence of impurities and variations in composition. Therefore, the objective of this work is to synthesize a synthetic smectite clay (stevensite) by dynamic and static methods using two different acids (nitric acid and hydrochloric acid) and to obtain polyester resin/stevensite nanocomposites. To characterize the clay, X-ray diffraction (XRD), infrared spectroscopy (FTIR), scanning electron microscopy (SEM) and thermal analysis (TG / DTG) were used. The nanocomposites were characterized by XRD, MEV and mechanical strength. Through the results of XRD and FTIR it was observed that the synthesized clay is a stevensite clay. Small particles measuring approximately 100 nm were observed by MEV. The clays have characteristics of a uniform, crystalline material and have a porous structure, similar to the clay of the smectites group. Similarities were confirmed in TG and DTG analysis. In general, the obtained nanocomposites present by XRD exfoliated or partially exfoliated. The SEM of the surfaces of the test specimens of the nanocomposites presented similar aspects, with non heterogenous zones related to the agglomerates of clay and / or inclusions due to the inefficient mixing of the catalyst. In this way, the stevensite clay was obtained in both methods of synthesis and for the two acids used. The static method was highlighted due to its greater practicality in its development. Obtaining the clay with the use of hydrochloric acid was an important factor since hydrochloric acid is easier to commercialize for large scale production compared to nitric acid. And the mechanical properties of the nanocomposites were apparently impaired by the agglomeration due to the concentration of clay used.
 
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Fecha de Publicación
2023-02-16
 
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