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Banca de DEFESA: WALBER ALVES CRUZ LIMA
15/02/2018 19:43


Uma banca de DEFESA de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE: WALBER ALVES CRUZ LIMA
DATA: 16/02/2018
HORA: 09:30
LOCAL: Miniauditório do CCET
TÍTULO: ESTUDO CINÉTICO DA REAÇÃO DE CURA DO SISTEMA DGEBA/m-PDA UTILIZANDO MODELOS EMPÍRICOS E MECANICISTAS
PALAVRAS-CHAVES: Resina epóxi, cinética de cura, estimação de parâmetros, DASSL, ESTIMA
PÁGINAS: 138
GRANDE ÁREA: Engenharias
ÁREA: Engenharia Química
SUBÁREA: Tecnologia Química
ESPECIALIDADE: Polímeros
RESUMO:

Compósitos de matriz polimérica por apresentarem baixa densidade, resistência à corrosão, alta força e rigidez, são materiais bastante utilizados nas indústrias de processos, de construção civil, de mecânica e de elétrica. Esses compósitos são compostos por uma resina polimérica e um agente endurecedor, sendo as resinas epóxis, devido a sua vasta aplicabilidade na indústria, mais utilizadas como matriz polimérica do compósito. Na reação de polimerização de resinas epóxis com agentes de cura, obtém-se um polímero termorrígido com excelentes propriedades mecânicas, com boa resistência química, de alto isolamento elétrico e estabilidade térmica. O desenvolvimento de tecnologias na área de resinas poliméricas tem abrindo caminhos para novas pesquisas na área de cinética de cura. Durante o processamento dessas resinas, várias reações ocorrem simultaneamente e mudanças nas propriedades física e química do material acontecem, dificultando a análise dessa cinética complexa. O estudo dos parâmetros cinéticos dessa reação exotérmica é uma etapa fundamental no processamento da reação de cura dos compósitos poliméricos. O conhecimento desses parâmetros permite obter os produtos nas especificações desejadas, objetivando reduzir os custos de produção e melhorar as propriedades dos produtos. A descrição da cinética da reação de cura é feita por meio de modelos que podem ser classificados em empírico e mecanicista. Desta forma, o presente trabalho teve por objetivo estimar parâmetros cinéticos a partir de dez modelos mecanicistas e empíricos propostos para a reação da resina polimérica, Diglicídil Éter de Bisfenol A (DGEBA), com o agente endurecedor Meta-Fenileno Diamina (m-PDA). Os modelos foram incorporados a um sistema de equações algébrico diferenciais oriundas dos balanços de massa e energia, resolvidas por meio da sub-rotina DASSL em linguagem de programação FORTRAN por meio de um pacote de software (ESTIMA) que faz a estimação por meio de algoritmos heurísticos (PSO ou BAT). Quatro misturas reacionais foram preparadas: em proporção estequiométrica (I), em excesso de m-PDA (II) e com adição de fibras sintéticas (III) e naturais (IV). A abordagem desse estudo é diferenciada por utilizar somente os dados do fluxo de calor fornecidos pelo DSC para estimar os parâmetros da cinética da cura, a partir dos modelos propostos e dos balanços de massa e energia. Por meio do ajuste de dados, o valor da função-objetivo e das análises dos parâmetros e seus limites foram definidos os modelos que melhor representaram o sistema reacional de cura. A partir da estimação dos ensaios não isotérmicos e isotérmicos da reação em proporção estequiométrica, o Modelo mecanicista 05, que leva em consideração o efeito da razão da reatividade e as fracas interações entre os monômeros das aminas, foi o que se adequou melhor a mistura reacional DGEBA/m-PDA. Os Modelos 01, semi-empírico de Horie et al. (1970) e o Modelo 06, empírico de Kamal et al. (1973), consagrados pela literatura, apresentaram também bons resultados e devido a sua simplicidade podem ser preferíveis. A avaliação do efeito do excesso de amina na reação demonstrou o quanto à quantidade de agente endurecedor influencia fortemente na velocidade da mesma. O estudo preliminar da adição de fibras sintética e naturais na reação DGEBA/m-PDA não apresentou indícios de que as fibras alteram significativamente a cinética.


MEMBROS DA BANCA:
Interno - 6426189 - ANTONIO SANTOS SILVA
Externo à Instituição - MANUELA SOUZA LEITE
Interno - 2222671 - PEDRO LEITE DE SANTANA
Presidente - 1715065 - ROGERIO LUZ PAGANO

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