Polímeros ambientalmente amigáveis e seus compósitos como sistemas de baixas temperaturas para armazenamento de energia termossolar

• Main Author: SILVA, Valdilene Oliveira da
• Other Authors: http://lattes.cnpq.br/4494328303946478
• Language: Portuguese
• Published: UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO 2018
• Subjects: Materiais de mudança de fase; Armazenamento de calor latente; Nanocompósitos poliméricos
• Online Access: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/25173

Submitted by Fernanda Rodrigues de Lima ([e-mail]) on 2018-07-20T22:39:28Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Valdilene Oliveira da Silva.pdf: 3703891 bytes, checksum: 4084546b40fa6c797f01a3d7d23cc583 (MD5) === Approved for entry into archive by Alice Araujo ([e-mail]) on 2018-07-23T18:06:21Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Valdilene Oliveira da Silva.pdf: 3703891 bytes, checksum: 4084546b40fa6c797f01a3d7d23cc583 (MD5) === Made available in DSpace on 2018-07-23T18:06:21Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Valdilene Oliveira da Silva.pdf: 3703891 bytes, checksum: 4084546b40fa6c797f01a3d7d23cc583 (MD5) Previous issue date: 2017-02-15 === FACEPE === Os materiais que absorvem ou liberam calor latente são denominados de Materiais de Mudança de Fase (MMF), que armazenam ou liberam a energia térmica quando sofrem uma transição de fase. Para evitar o escoamento dos MMFs, quando se encontrem no estado líquido, faz-se necessário a utilização de outros materiais que apresentem estrutura mecanicamente estável, como suportes que concentram o MMF nos espaços vazios; sendo essa configuração denominada MMF de forma fixada. Nesta pesquisa, foram propostos novos MMFs baseados em nanocompósitos poliméricos biodegradáveis que apresentam baixo custo e pouca deformação quando submetidos à fusão. Os materiais com baixo ponto de fusão serão aplicados em sistemas de aquecimento de água, enquanto os de ponto de fusão mais elevados serão aplicados na manutenção da temperatura de tubulações de óleo que necessitam fluir a quente. Para isso, foram utilizados a poli(ε-caprolactona) (PCL), poli(óxido de etileno) (PEO), poli(3- hidroxibutirato) (PHB) e poli(3-hidroxibutirato-co-3-hidroxivalerato) (PHBV). Esses polímeros foram incorporados mecanicamente ao Grafite Expandido (GE) através da impregnação a vácuo e, em seguida, foram prensados para adquirir a forma de pastilhas. Finalmente, as amostras foram caracterizadas através de análises de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC), ensaios termogravimétricos (TGA), ensaios de difração de raios X (DRX) e espectrometria na região do infravermelho com transformada de Fourier (FT-IR). Ao analisar o comportamento das pastilhas de MMF de forma fixada, a concentração de 15% de GE foi definida como a ideal. Foi observado que a presença do GE não alterou as propriedades térmicas dos MMFs, com exceção da temperatura de degradação. Dentre os materiais analisados, os MMFs baseados na PCL apresentaram maior desempenho quanto à estabilidade térmica, degradando-se acima dos 250ºC e não demonstrando variação nas suas propriedades, quando envelhecidos termicamente; enquanto que os materiais com PHB e PHBV não resistiram ao envelhecimento ao qual foram submetidos, degradando-se neste processo. === Latent heat absorbing materials are called Phase Change Materials (PCM), which store or release thermal energy when undergoing a phase transition. In order to avoid the flow of PCMs, when they are in the liquid state, it is necessary to use other materials that have a mechanically stable structure, such as supports that concentrate the PCM in the voids; being this configuration called form-stable PCM. In this research, new PCMs based on biodegradable polymeric nanocomposites were proposed, which present low acquisition cost and low deformation when submitted to melting. Materials with low melting point will be applied in water heating systems, while the higher melting point materials will be applied in maintaining the temperature of oil pipes that need to flow hot. For this, were used the poly(ε-caprolactone) (PCL), poly(ethylene oxide) (PEO), poly(3-hydroxybutyrate) (PHB) and poly(3-hydroxybutyrate-co-3- hydroxyvalerate) (PHBV). These polymers were mechanically incorporated into Expanded Graphite (EG) by vacuum impregnation and then pressed to the form of tablets. Finally, the samples were characterized by Scanning Electron Microscopy (SEM), Differential Scanning Calorimetry (DSC), thermogravimetric analysis (TGA), X-Ray Diffraction (XRD) and Fourier Transform Infrared (FT-IR) spectrometry. By analyzing the behavior of the form-stable PCM, the 15% GE concentration was defined as the ideal. It was observed that the presence of the EG did not change the thermal properties of the PCMs, except for the degradation temperature. Among the analyzed materials, the PCMs based on PCL presented higher thermal stability performance, degrading above 250ºC and showing no variation in their properties when thermally aged; while the materials with PHB and PHBV did not resist the aging to which they were submitted, being degraded in this process.