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dc.contributor.authorSena, Sthefany dos Santos
dc.date.accessioned2023-08-11T10:21:42Z
dc.date.available2023-08-11T10:21:42Z
dc.date.issued2023-07-20
dc.identifier.citationSENA, Sthefany dos Santos. Estudo teórico da influência da adição de adesivante nas propriedades físico-quimicas do polipropileno reforçado com fibras de vidro. 2023. Tese (Doutorado em Química) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2023. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/18389.*
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/18389
dc.description.abstractFiber-reinforced polymeric composites are widely used today, being applied in several areas such as aeronautics, automotive, military, medical, among others. However, some polymers present low adhesion in the interfacial region with the glass fiber due to the polarity of the chains. In order to improve this property, adhesive molecules can be added to the system, which can increase the surface polarity of the silica, the polymer or both. In this work the adhesive molecules were bonded to the polymer molecule. The polymer studied was polypropylene with and without addition of maleic anhydride, in addition to modification of the silica surface, with and without hydroxyls. The molecular dynamics method was used to study the effects of these modifications, as well as the change in behavior when the system is subjected to a mechanical test. It was found that the systems containing the modified polymer did not suffer detachment from the silica because the adhesion was more efficient, showing that increasing the polarity of the chains through the addition of adhesive agents is effective. In addition, the umbrella sampling method was used to calculate the adhesion free energy. It was possible to observe that there is a significant difference between the system with and without coupling agent, with better interfacial adhesion for the first case. In addition, the silica that had hydroxyls on the surface together with pure polypropylene showed a free energy of adhesion very similar to the system that contained the coupling agent but the silica did not contain terminal hydroxyls. On the other hand, the system that had the two possible modifications, coupling agent and hydroxyls in the silica, presented the best adhesion performance, justified by the intermolecular interactions that could occur in the interfacial region. This result corroborates the tensile test, where this system showed an improved behavior in the formation of voids in the polymeric matrix compared to the system MAPP-SiO2.eng
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)por
dc.language.isoporpor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlospor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/*
dc.subjectDinâmica molecularpor
dc.subjectCompósitospor
dc.subjectPolímerospor
dc.subjectPolipropilenopor
dc.subjectFibras de vidropor
dc.titleEstudo teórico da influência da adição de adesivante nas propriedades físico-quimicas do polipropileno reforçado com fibras de vidropor
dc.title.alternativeTheoretical study of coupling agent addition influence on the physical and chemical properties of glass fiber-reinforced polypropyleneeng
dc.typeTesepor
dc.contributor.advisor1Souza, Ernesto Chaves Pereira de
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1505400360366643por
dc.description.resumoCompósitos poliméricos reforçados com fibras são muito utilizados atualmente, sendo aplicados em várias áreas como aeronáutica, automobilística, militar, médica, entre outros. Entretanto, alguns polímeros possuem baixa adesão na região interfacial com a fibra de vidro devido à polaridade das cadeias. Com a finalidade de melhorar essa propriedade, moléculas de adesivante podem ser adicionadas ao sistema, podendo aumentar a polaridade da superfície da sílica, do polímero ou de ambos. Neste trabalho as moléculas de adesivante foram ligadas à molécula de polímero. O polímero estudado foi polipropileno com e sem adição de anidrido maleico, além de modificação da superfície da sílica, com e sem hidroxilas. O método de dinâmica molecular foi utilizado para estudar os efeitos dessas modificações, bem como a mudança de comportamento quando o sistema é submetido a um ensaio mecânico. Foi constatado que os sistemas que continham o polímero modificado não sofriam descolamento da sílica pois a adesão era mais eficiente, mostrando que o aumento da polaridade das cadeias por meio de adição de agentes adesivantes é eficaz. Além disso, o método de umbrella sampling foi utilizado para calcular a energia livre de adesão. Foi possível observar que há uma diferença significativa entre o sistema com e sem adesivante, apresentando uma melhor adesão interfacial para o primeiro caso. Além disso a sílica que possuía hidroxilas na superfície juntamente com o polipropileno puro apresentou uma energia livre de adesão bem semelhante ao sistema que continha adesivante mas que a sílica não continha hidroxilas terminais. Já o sistema que possuía as duas modificações possíveis, agente adesivante e hidroxilas na sílica, apresentou a melhor performance de adesão, justificada pelas interações intermoleculares que poderiam ocorrer na região interfacial. Resultado esse que corrobora com o ensaio de tração, onde esse sistema apresentou um comportamento melhorado na formação de buracos na matriz polimérica em comparação com o sistema MAPP-SiO2.por
dc.publisher.initialsUFSCarpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Química - PPGQpor
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICApor
dc.description.sponsorshipId159193/2019-2por
dc.publisher.addressCâmpus São Carlospor
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/0058914943112867por
dc.contributor.authororcidhttps://orcid.org/0000-0002-0230-8127por
dc.contributor.advisor1orcidhttps://orcid.org/0000-0003-1058-302Xpor


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