Abstract. Natural fibers are widely used as plastic composite material reinforcements. In this work, composites of postconsumer high-density polyethylene (HDPE) reinforced with sisal fibers were prepared. PE and sisal fibers were chemically modified to improve their compatibilities, try to increase the hydrophobic character of the sisal fiber and hydrophilic character HDPE. Sisal was mercerized with a NaOH solution and acetylated and the PE was oxidized with KMnO4 solution. The chemically modified fibers were characterized by Fourier Transformed Infrared Spectroscopy (FTIR) and 13 C Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy ( 13 C NMR). The composites were prepared by extrusion of modified and unmodified materials containing either 5 or 10 wt% fibers. The morphology of the obtained materials was evaluated by SEM. The fiber chemical modification improves it adhesion with matrix, but not benefit were obtained with HDPE oxidation. Flexural and impact tests demonstrated that the composites prepared with modified sisal fibers and unmodified PE present improved mechanical performance compared to pure PE.
In this work, sugarcane bagasse fibers were used as filler in composites having recycled high‐density polyethylene (PEr) as matrix. Because of the poor interaction between fibers surface and the PEr, the surface of bagasse was chemically modified. This modification consists of washing with water at 80°C, a mercerization process using sodium hydroxide and acetylation reaction with acetic anhydride. The chemical modification was characterized by Fourier transform infrared–horizontal attenuated total reflectance (FTIR‐HATR) and 13C nuclear magnetic resonance spectroscopies (NMR), thermogravimetric analysis (TGA), and scanning electronic microscopy (SEM). The composites were prepared from modified and unmodified fibers into PEr matrix, containing 5, 10, and 20% (w/w) of fiber. The samples were processed by extrusion and molds were prepared by injection process in order to perform mechanical tests. These materials were analyzed by SEM, TGA, and the water uptake was evaluated. Also, their mechanical properties were analyzed. Morphological analysis indicated that the chemical modification of sugarcane bagasse increased the compatibility between matrix and reinforcement. Tensile, flexural, and impact tests showed that the mechanical properties of the composite were improved compared to PEr due to the presence of the fibers. POLYM. COMPOS., 35:768–774, 2014. © 2013 Society of Plastics Engineers
RESUMO Esse trabalho mostra uma rota sintética mediada por tetraetilenoglicol (P. E. 325°C) em que utiliza o ácido túngstico, como material de partida. A formação de uma suspensão estável de cor azul foi observada durante o curso da reação. O tamanho das partículas depende do tempo de síntese, sendo que partículas de tamanho em torno de 400 nm foram obtidas após 15 minutos de reação em tetraetilenoglicol. Os materiais particulados foram então recozidos em diferentes temperaturas: 150°, 350°C, 500°C e 800°C, e caracterizados por TGA / DSC, DRX, FT-RAMAN, MEV, Espectroscopia óptica UV-VIS e adsorção de N2 a 77K. Observou-se que a síntese proporcionou WO3 sob fase ortorrômbica que evoluiu para monoclínica após tratamento térmico na temperatura igual ou superior a 350°C. A caracterização morfológica indicou a formação de partículas ovoides quando tratadas em temperaturas em torno de 500°C, temperatura a partir da qual a área superficial diminui drasticamente. A atividade fotocatalítica para a degradação de rodamina B (rhB, 10 mg.L-1) foi avaliada sob irradiação ultravioleta (6 Watts). Maior atividade foi encontrada para o material tratado a 500°C, sendo que descoramento foi total após 180 minutos na presença de 10 mg desse catalisador.
RESUMO Filmes constituídos por amido de mandioca, álcool polivinílico (PVA) e argila Bentonita (BNT) e glicerol como plastificante foram obtidos utilizando o método casting. A fim de aumentar a compatibilidade dos polímeros ao mineral e sua hidrofobicidade, estes foram posteriormente modificados quimicamente utilizando metacrilato de glicidila (GMA) para a substituição dos grupamentos hidroxilas por vinílicos. Este procedimento gerou filmes com excelente estabilidade a sorção de água e permeabilidade ao vapor de água 15% menor quando comparados coms os filmes sem modificação química. Adicionalmente, esta estratégia também resultou na melhora de 25% na resistência a tração, mantendo o mesmo módulo de Young mas, com uma leve diminuição na estabilidade térmica (início de degradação 14ºC menor). A adição da argila BNT gera filmes compósitos com propriedades, mecânicas, térmicas e físicas diferenciadas, contudo há uma dependência entre a quantidade de reforço e a distribuição estrutural das lamelas de argila na matriz. As modificações químicas foram comprovadas por RMN H1, FTIR, DRX e os filmes foram caracterizados por DRX, sorção e permeabilidade a água, ensaios mecânicos (tração, alongamento e módulo de Young) e TGA. A utilização de 1% m/m deste reforço gera compósitos com BNT estruturalmente esfoliado, independentemente da prévia modificação com metacrilato de glicidila. Já a formulação com 5% m/m gerou filmes compósitos intercalados. Qualquer outro teor de reforço exibe estruturas lamelares aglomeradas (empacotadas). Destaca-se que nas formulações reforçadas com 1% de argila, houve melhora em cerca 30% na resistência a tração com permeabilidade a água 60% menor, para cargas maiores de argila. Estes fatos apontam que as modificações propostas neste trabalho geraram propriedades promissoras para a produção de materiais de embalagem biodegradáveis.
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