Estudo da Intercalação de DMSO em Caulim e sua Influência nas Propriedades Mecânicas de Compósitos Epoxídicos.

dc.contributor.advisorMacêdo Neto, José Costa de
dc.contributor.advisor-latteshttps://lattes.cnpq.br/7868540287547126
dc.contributor.authorRosas, Nalanda Said
dc.contributor.author-latteshttps://lattes.cnpq.br/0205378851875485
dc.contributor.referee1Macêdo Neto, José Costa de
dc.contributor.referee1Latteshttps://lattes.cnpq.br/7868540287547126
dc.contributor.referee2Bello, Roger Hoel
dc.contributor.referee2Latteshttps://lattes.cnpq.br/7868540287547126
dc.contributor.referee3Mesquita, Antônio de Lima
dc.contributor.referee3Latteshttps://lattes.cnpq.br/7920404121091345
dc.date.accessioned2026-03-24T16:12:11Z
dc.date.issued2026-03-31
dc.description.abstractEpoxy resin is a high-performance thermosetting polymer, yet its application is often limited by its inherent brittleness and cost. The incorporation of mineral fillers, such as kaolin, appears as an alternative to modify these properties, but the hydrophilic nature and agglomerated structure of the in natura clay hinder its dispersion. This work investigated the effect of the mechanochemical activation of kaolin with dimethyl sulfoxide (DMSO), via wet ball milling for up to 120 hours, on the mechanical properties of epoxy composites. Structural changes of the filler were monitore by XRay Diffraction (XRD) and Scanning Electron Microscopy (SEM), while mechanical performance was evaluated by tensile tests on composites with 2 wt% filler loading. XRD results revealed that prolonged milling promoted total amorphization of kaolinite, evidenced by the disappearance of crystalline peaks in the 60h and 120h samples. SEM images corroborated this transformation, showing the transition from large lamellar tactoids (0h) to dense, amorphous globular agglomerates (120h). In mechanical tests, the addition of untreated kaolin (0h) acted as a structural defect, reducing tensile strength (24.53 MPa) compared to pure resin (28.91 MPa). In contrast, the 60h treatment resulted in the stiffest composite, with a 25% increase in Young's Modulus (986.85 MPa), but with a severe reduction in ductility. The 120h processing time proved to be the ideal equilibrium point, maintaining high stiffness (882.38 MPa) and recovering strain at break (19.73%) to levels similar to those of pure resin. It is concluded that mechanochemical amorphization is an effective route to transform kaolin from an inert filler into a functional reinforcement, allowing the development of epoxy composites with improved stiffness without compromising toughness.
dc.description.resumoA resina epóxi é um polímero termofixo de alto desempenho, porém sua aplicação é frequentemente limitada por sua inerente fragilidade e custo. A incorporação de cargas minerais, como o caulim, surge como uma alternativa para modificar essas propriedades, mas a natureza hidrofílica e a estrutura aglomerada da argila in natura dificultam sua dispersão. Este trabalho investigou o efeito da ativação mecanoquímica do caulim com dimetilsulfóxido (DMSO), via moagem de bolas úmida por até 120 horas, nas propriedades mecânicas de compósitos epoxídicos. As alterações estruturais da carga foram monitoradas por Difração de Raios X (DRX) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), enquanto o desempenho mecânico foi avaliado por ensaios de tração em compósitos com 2% de carga. Os resultados de DRX revelaram que a moagem prolongada promoveu a total amortização da caulinita, evidenciada pelo desaparecimento dos picos cristalinos nas amostras de 60h e 120h. As imagens de MEV corroboraram essa transformação, mostrando a transição de grandes tactóides lamelares (0h) para aglomerados globulares densos e amorfos (120h). Nos ensaios mecânicos, a adição de caulim não tratado (0h) agiu como defeito estrutural, reduzindo a resistência à tração (24,53 MPa) em comparação à resina pura (28,91 MPa). Em contrapartida, o tratamento de 60h resultou no compósito mais rígido, com um aumento de 25% no Módulo de Young (986,85 MPa), porém com severa redução na ductilidade. O tempo de 120h mostrou-se o ponto de equilíbrio ideal, mantendo elevada rigidez (882,38 MPa) e recuperando a deformação na ruptura (19,73%) para níveis similares aos da resina pura. Conclui-se que a amortização mecanoquímica é uma rota eficaz para transformar o caulim de uma carga inerte em um reforço funcional, permitindo o desenvolvimento de compósitos epoxídicos com rigidez aprimorada sem o comprometimento da tenacidade.
dc.identifier.citationROSAS, Nalanda Said. Estudo da Intercalação de DMSO em Caulim e sua Influência nas Propriedades Mecânicas de Compósitos Epoxídicos. Manaus, 2025. 28f. TCC- (Graduação em Engenharia de Materiais) –Universidade do Estado do Amazonas. Escola Superior de Tecnologia.
dc.identifier.urihttps://ri.uea.edu.br/handle/riuea/8084
dc.publisherUniversidade do Estado do Amazonas
dc.publisher.initialsUEA
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dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 United Statesen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/
dc.subjectCompósitos epóxi
dc.subjectCaulim
dc.subjectAtivação mecanoquímica
dc.subjectPropriedades mecânicas.
dc.titleEstudo da Intercalação de DMSO em Caulim e sua Influência nas Propriedades Mecânicas de Compósitos Epoxídicos.
dc.title.alternativeStudy of DMSO Intercalation in Kaolin and Its Effect on the Mechanical Properties of Epoxy Composites.
dc.typeTrabalho de Conclusão de Curso

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