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Biobased composites from glyoxal-phenol matrices reinforced with microcrystalline cellulose

机译:微晶纤维素增强的乙二醛-酚基生物基复合材料

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摘要

Glioxal pode ser obtido a partir de biomassa (como da oxidação de lipídeos) e não é tóxico ou volátil, tendo sido por isso utilizado no presente trabalho como substituto de formaldeído na preparação de resina fenólica do tipo novolaca, sendo usado como catalisador o ácido oxálico, que também pode ser obtido de fontes renováveis. A resina glioxal-fenol foi utilizada na preparação de compósitos reforçados com celulose microcristalina (CM, 30, 50 e 70% em massa), uma celulose com elevada área superficial. As imagens de microscopia eletrônica de varredura (MEV) das superfícies fraturadas demonstraram que os compósitos apresentaram boa interface reforço/matriz, consequência da elevada área superficial da CM e presença de grupos polares (hidroxilas) tanto na matriz como na celulose, o que permitiu a formação de ligações hidrogênio, favorecendo a compatibilidade entre ambas. A análise térmica dinâmico-mecânica (DMTA) demonstrou que todos os compósitos apresentaram elevado módulo de armazenamento à temperatura ambiente. Além disso, o compósito reforçado com 30% de CM apresentou baixa absorção de água, comparável à do termorrígido fenólico, que é utilizado em escala industrial. Os resultados demonstraram que compósitos com boas propriedades podem ser preparados usando elevada proporção de materiais obtidos de biomassa.
机译:乙二醛可以从生物质中获得(由于脂质的氧化),并且无毒或不挥发,因此在本工作中可将其用作甲醛的替代品,用于制备酚醛清漆型酚醛树脂,其中草酸用作催化剂。 ,也可以从可再生资源中获得。乙二醛-酚醛树脂用于制备用微晶纤维素(CM,30、50和70质量%)增强的复合材料,所述微晶纤维素是高表面积的纤维素。断裂表面的扫描电子显微镜(SEM)图像表明,复合材料呈现出良好的增强/基体界面,这是由于高CM表面积以及基体和纤维素中均存在极性(羟基)基团的结果。形成氢键,有利于两者之间的相容性。动态机械热分析(DMTA)表明,所有复合材料在室温下均具有高存储模块。此外,与工业上使用的酚醛热固性塑料相比,用30%CM增强的复合材料的吸水率低。结果表明,可以使用高比例的从生物质获得的材料来制备具有良好性能的复合材料。

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