High-density polyethylene (HDPE) reinforced with cellulose from rice husk (RH) were prepared and studied. The RH biomass was submitted to acid extraction and bleaching process and then analyzed for its cellulose extraction efficiency by X-ray diffraction (XRD) and Fourier transformation infrared spectroscopy (FTIR). After that, the RH cellulose (RHC) was incorpored to the HDPE matrix by melt blending with different filler contents (5, 10 and 15 wt%), and then characterized in terms of mechanical properties and morphology. The RHC incorporation in the HDPE matrix resulted in an increase in elastic modulus regardless the filler content added; also, the impact resistance was maintained for RHC contents up to 10%. The morphological analysis of the composites showed that the cellulose was well dispersed in the matrix, which contributed to the improvement of the final rigidity of these materials, indicating the feasibility of incorporating this residue in the production of HDPE composites.
Este trabalho buscou desenvolver compósitos utilizando como matriz polimérica o polietileno de alta densidade e como reforço foi utilizada a celulose obtida a partir da casca de arroz. Os compósitos obtidos foram preparados nas proporções de 5, 10 e 15% em massa de celulose, utilizando-se para isto uma extrusora de rosca simples. A celulose obtida foi caracterizada por difração de raios-x. Os materiais compósitos foram caracterizados através das técnicas de análise termogravimétrica e calorimetria exploratória diferencial. Por meio dos resultados de difração de raios-x foi possível comprovar um aumento do índice de cristalinidade da celulose após sucessivos tratamentos químicos, assim como ligeiro aumento na estabilidade térmica com a adição de carga. No entanto, os dados obtidos por calorimetria exploratória diferencial mostraram que aparentemente a celulose não apresenta influencia nas temperaturas de transição do polímero.
As fibras naturais se mostram vantajosas na utilização em compósitos por possuírem baixa massa específica, baixa abrasividade, custo reduzido, serem biodegradáveis e possuir caráter autossustentável, uma vez que sua fonte é renovável e, no ponto de vista comercial, tem resultados bastante promissores. As fibras utilizadas neste trabalho foram separadas conforme sua granulometria e o compósito foi preparado utilizando o polipropileno como matriz polimérica e foi utilizada a concentração de 10% de fibra para todas as variações granulométricas. Os compósitos foram caracterizados através de análise termogravimétrica, a qual mostrou que a adição da fibra na matriz polimérica melhora a estabilidade térmica do material, especialmente as fibras de menor granulometrias. Através das curvas da derivada da variação de massa foi possível observar que a temperatura do ponto máximo do compósito reforçado com fibras menores chegou a aumentar aproximadamente 30°C quando comparado com o polímero puro. Além disso, os materiais compósitos e o polímero puro foram caracterizados por calorimetria exploratória diferencial, ensaios de tração e microscopia eletrônica de varredura. Os ensaios de tração mostraram uma redução de aproximadamente 20% da tensão máxima suportada, o que poderia ser explicado pela fraca adesão entre fibra e matriz.
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