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dc.contributor.advisorPiazza, Diego
dc.contributor.authorPradella, Caroline
dc.contributor.otherZattera, Ademir José
dc.contributor.otherGrisa, Ana Maria Coulon
dc.contributor.otherSantana, Ruth Marlene Campomanese
dc.contributor.otherSantos, Venina dos
dc.date.accessioned2022-03-03T19:40:38Z
dc.date.available2022-03-03T19:40:38Z
dc.date.issued2022-02-25
dc.date.submitted2021-11-29
dc.identifier.urihttps://repositorio.ucs.br/11338/9637
dc.descriptionA oxidação de estruturas metálicas é um fator que chama a atenção das indústrias, entre elas destacam-se o ramo automobilístico e da engenharia civil. A fixação mecânica das estruturas metálicas, com parafusos, rebites e soldas, podem muitas vezes gerar pontos de tensão e pilha galvânica entre os metais, fragilizando esta junta entre as superfícies, acelerando o processo de corrosão do sistema. Uma alternativa para mitigar os efeitos de oxidação nas estruturas e aumentar a durabilidade do produto é a utilização de fixação química com a utilização de adesivos. Entre diversos tipos de adesivos estruturais, o adesivo a base de poliuretano tem destaque nos processos citados, pois apresenta propriedades como resistência química, adesão a diversos substratos e melhor flexibilidade. Hoje, uma variedade de nanocargas podem ser incorporadas à matriz polimérica do poliuretano, como o grafeno, óxido de grafeno, sílicas e argilas, melhorando as propriedades físicas, químicas, mecânicas e anticorrosivas dos polímeros. Considerando o cenário apresentado com relação à oxidação de estruturas metálicas, o presente trabalho tem como objetivo melhorar as características dos adesivos a base de poliuretano, buscando atender as necessidades das indústrias automobilísticas e de engenharia civil, apresentando o estudo da influência da incorporação de nanocargas de montmorilonita na matriz polimérica do adesivo poliuretano, avaliando suas propriedades químicas, térmicas e mecânicas. Propõem-se comparar o desempenho de um adesivo estrutural poliuretano convencional ao adesivo poliuretano nanoestruturado em substrato metálico de aço carbono, bem como as propriedades dos adesivos antes e após o processo de cura. O adesivo a base de poliuretano utilizado é um adesivo de duas partes (A+B), bicomponente, sendo a montmorilonita adicionada na parte B, nos teores de 1, 3 e 5% (m/m). Para avaliar o material curado, utilizou-se os ensaios de DRX, MEV-FEG, TG, DSC, dureza Shore A, tração, ângulo de contato e exposição à névoa salina. A junta de aço carbono colada com os adesivos nanoestruturados é avaliada pela sua resistência ao cisalhamento após a exposição à névoa salina de até 240 horas e envelhecimento cíclico, este composto por sete dias na temperatura de 23 °C ± 2, seguido por sete dias em imersão em água. Após as amostras foram expostas às 24h a 80 °C, e por fim sete dias em câmara úmida. Destaca-se como principais resultados deste estudo o aumento da estabilidade térmica e deslocamento das temperaturas de cura para temperaturas maiores em todas as amostras. As amostras contendo os teores de 1 e 3% (m/m) de OMMT apresentaram melhoria no alongamento na ruptura 26 e 52%, respectivamente, melhor molhabilidade em 7,5 e 9,6% para o ângulo de contato e melhor resistência anticorrosiva, retardando o processo de formação de bolhas e em menor grau. As amostras expostas a nevoa salina apresentaram melhor tensão de cisalhamento e deformação para todos os teores da nanocarga e em todos os tempos as quais foram expostas, e após o ensaio de envelhecimento cíclico a amostra contendo 1% de montmorilonita apresentou melhor resistência ao cisalhamento. [resumo fornecido pelo autor]pt_BR
dc.description.abstractOxidation of metallic structures is a factor that has been drawing attention of the industries, among them stand out the automobile and civil engineering branches. The mechanical fixation of metallic structures, with screws, rivets and welds, can many times create tension points and galvanic cell between the metals, weakening the joint between the surfaces, accelerating the system corrosion process. An alternative to mitigate the effects of oxidation in the structures and increase the product durability is the utilization of chemical fixation with the use of adhesives. Among several kinds of structural adhesives, the polyurethane adhesive stands out in the cited processes, because it shows properties like chemical resistance, adhesion to several substrates and a better flexibility. Now a variety of nanofillers can be incorporated to the polyurethane polymeric matrix, like graphene, graphene oxide, silica and clay, improving physical, chemical, mechanical and anti-corrosive properties of the polymers. Considering the shown scenario related to oxidation of metallic structures, the present work aims to improve the characteristics of polyurethane based adhesives seeking to meet the necessities of the automobile and civil engineering industries, presenting a study of the influence of the incorporation of montmorillonite nanofillers in the polymeric matrix of the polyurethane adhesive, evaluating it's chemical, thermal and mechanical properties. Propose to compare the performance of a conventional structural polyurethane adhesive to the nanostructured polyurethane adhesive in metallic substrate of carbon steel, as well as the adhesive?s properties before and after the cure. The polyurethane based adhesive used is composed by two parts (A+B), bi-component, being the montmorillonite added to part B, in proportions of 1, 3 and 5% (m/m). To evaluate the cured material, were used the XRD, FESEM, TGA, DSC, hardness Shore A, traction, contact angle and salt fog tests. The steel carbon joint glued with the nanostructured adhesives were evaluated through the resistance to shear after exposition to salt fog up to 240 hours and cyclic aging, the latter being constituted by seven days in 23ºC ± 2 temperature, followed by seven days in water immersion. Afterwards the samples got exposed to 24h at 80ºC, and finally seven days in humidity chamber. Stand out as main results of this study the increase of thermal stability and shift of cure to higher temperatures in all samples. The samples containing the proportions of 1 and 3% (m/m) of OMMT shown improvement in elongation at break 26 and 52%, respectively, better wettability in 7.5 and 9.6% to the contact angle and better anti-corrosive resistance, slowing the formation process of bubbles and to a lesser degree. The samples exposed to salt fog shown better tension of shear and deformation to all proportions of the nanofiller and in all of the climates to which were exposed, and after the test of cyclic aging the sample containing 1% of motmorillonite shown a better resistance to shear. [resumo fornecido pelo autor]en
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior, CAPESpt_BR
dc.language.isoen_USpt_BR
dc.language.isoptpt_BR
dc.subjectPoliuretanopt_BR
dc.subjectAdesivospt_BR
dc.subjectMontmorilonitapt_BR
dc.subjectCorrosão e anticorrosivospt_BR
dc.subjectJuntas adesivaspt_BR
dc.subjectPolyurethaneen
dc.subjectAdhesivesen
dc.subjectMontmorilloniteen
dc.subjectCorrosion and anti-corrosivesen
dc.subjectAdhesive jointsen
dc.titleAvaliação do desempenho anticorrosivo de um adesivo a base de poliuretano nanoestruturado com montmorilonita para aplicação em aço carbonopt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
mtd2-br.advisor.instituationUniversidade de Caxias do Sulpt_BR
mtd2-br.advisor.latteshttp://lattes.cnpq.br/7758802602428683pt_BR
mtd2-br.author.lattesPradella, Carolinept_BR
mtd2-br.program.nameMestrado Acadêmico em Engenharia de Processos e Tecnologiaspt_BR
mtd2-br.contributor.coorientadorBrandalise, Rosmary Nichele
mtd2-br.campusCampus Universitário de Caxias do Sulpt_BR


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