Título

INVESTIGAÇÃO DA CARACTERIZAÇÃO TÉRMICA, MORFOLÓGICA E ESTRUTURAL DE JUNCO-SETE-ILHAS (CYPERUS MALACCENSIS) E ÓXIDO DE GRAFENO ATUANDO COMO AGENTE DE ACOPLAMENTO PARA FUTURAS APLICAÇÕES DE REFORÇO

INVESTIGATION OF THERMAL, MORPHOLOGICAL AND STRUCTURAL CHARACTERIZATION OF SEVEN-ISLANDS-SEDGE (CYPERUS MALACCENSIS) AND GRAPHENE OXIDE ACTING AS A COUPLING AGENT FOR FUTURE REINFORCEMENT APPLICATIONS

Autoria

Pereira, Artur Camposo; Neuba, Lucas de Mendonça; Junio, Raí Felipe Pereira; Souza, Andressa Teixeira; Chaves, Yago Soares; Palmeira, Alexandre Alvarenga; Monteiro, Sergio Neves

DOI

10.5151/2594-5327-39603

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Resumo

Fibras lignocelulósicas naturais (FNLs) estão recebendo atualmente uma preocupação exponencial de pesquisadores em empregá-las como material de engenharia. Particularmente, estão sendo aplicados como reforço para matrizes poliméricas convencionais e biodegradáveis. Devido ao fato de que os FNLs são um recurso renovável, ecologicamente correto e requerem menos energia para processamento. No entanto, apresentam desvantagens relacionadas à sua compatibilidade com a matriz polimérica, causada pela diferença da natureza hidrofílica dos FNLs e hidrofóbica dos polímeros. O óxido de grafeno (GO) está se tornando extremamente interessante quando aplicado como agente de acoplamento entre a interface fibra-matriz, devido à natureza anfifílica do nanomaterial. Portanto, o presente trabalho tem como foco a investigação do junco-sete-ilhas (Cyperus malaccensis) revestida com GO em 0,1% do peso da fibra. Assim, fazer uma comparação com as fibras de junco não tratadas quanto ao seu comportamento térmico, aspecto morfológico e caracterização estrutural. Com base nas curvas TGA/DTG, foi possível verificar que o revestimento obteve melhores propriedades de estabilidade térmica. Enquanto as curvas térmicas DSC revelaram picos endotérmicos e exotérmicos relacionados às microestruturas das fibras. O espectro FTIR validou a presença de bandas associados à estrutura GO. DRX afirmou um aumento no tamanho do cristalito que melhora a adesão da interface. Por fim, as imagens MEV revelaram o revestimento GO eficaz na superfície da fibra natural.

 

Natural lignocellulosic fibers (NLFs) are currently receiving exponential concern from researchers on employing them as an engineering material. Particularly, they are being applied as a reinforcement for conventional and biodegradable polymer matrices. Due to the fact that NLFs are a renewable resource, environmentally friendly and require less energy for processing. However, they present drawbacks related to their compatibility with the polymer matrix, caused by the difference in the hydrophilic nature of NLFs and the hydrophobic for polymers. Graphene oxide (GO) is becoming extremely interesting when applied as a coupling agent between the fiber-matrix interface. On account of the amphiphilic nature of the nanomaterial. Therefore, the present work focus on the investigation of the seven-islands sedge (Cyperus malaccensis) coated with GO in 0.1% of the weight of the fiber. Thus, make a comparison with the untreated sedge fibers in terms of their thermal behavior, morphological aspect and structural characterization. Based on the TGA/DTG curves, it was possible to verify that the coating has attained better thermal stability properties. While the DSC thermal curves revealed endothermic and exothermic peaks related to the fiber microstructures. The FTIR spectrum validated the presence of bans associated with the GO structure. XRD affirmed an increase in the crystallite size which improves the interface adhesion. At last, SEM images unveiled the effective GO coating on the surface of the natural fiber.

Palavras-chave

Revestimento GO; Agente de ligação; Fibras de junco; Reforço de polímero; Comportamento térmico.

GO coating; Coupling agent; Sedge fibers; Polymer reinforcement; Thermal behavior.