Title

CARACTERIZAÇÃO DE MATERIAIS COMPÓSITOS DE MATRIZ POLIURETANA VEGETAL REFORÇADO POR FIBRAS DE CIPÓ TITICA POR MEIO ESPECTROSCOPIA DE INFRAVERMELHO COM TRANSFORMADA DE FOURIER (FTIR)

CHARACTERIZATION OF COMPOSITE MATERIALS OF VEGETABLE POLYURETHANE MATRIX REINFORCED BY TITICA VINE FIBERS BY FOURIER TRANSFORM INFRARED SPECTROSCOPY (FTIR)

Authorship

COSME, GRAZIELE MEDEIROS; PEREIRA, ARTUR CAMPOSO; LOPES, FELIPE PERISSÉ DUARTE; SIMONASSI, NOAN TONINI; MONTEIRO, SERGIO NEVES

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LOPES, FELIPE PERISSÉ DUARTE

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SIMONASSI, NOAN TONINI

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MONTEIRO, SERGIO NEVES

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DOI

10.5151/2594-5327-42351

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Abstract

Os materiais Compósitos Poliméricos Reforçados por Fibras Naturais (CPRFN), são alternativas viáveis e ecológicas aos produtos desenvolvidos a partir de recursos petroquímicos. As resinas poliméricas utilizadas na fabricação desses compósitos são predominantemente sintéticas, contudo, novas resinas estão sendo desenvolvidas com base em recursos vegetais, como o óleo de mamona. Novas fibras naturais, também estão sendo pesquisadas e aplicadas a materiais compósitos em substituição as fibras sintéticas, como vidro e carbono. Porém a combinação da matriz polimérica com o reforço de fibra natural, apresenta alguns desafios como incompatibilidade entre a matriz hidrofóbica e reforço hidrofílico. Sendo assim, foi utilizado a análise de Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR) para analisar, identificar e rastrear mudanças e grupamentos químicos do compósito, permitindo que por meio de sua análise, seja possível identificar matrizes que tenham a compatibilidade melhorada com a fibra natural, a partir da identificação de grupamentos químicos da matriz e do reforço e possíveis interações químicas entre eles. E a partir desse entendimento, compreender o comportamento do material e assim, melhorar as propriedades térmicas e mecânicas do compósito. Por meio da análise de FTIR foi possível observar que a resina poliuretana derivada de óleo de mamona possui uma certa compatibilidade química com o reforço de fibra natural que outras matrizes não possuem, isso acontece devido a maiores interações químicas entre os precursores da resina poliuretana com a superfície da fibra natural. Palavras-chave: Fibra natural; Poliuretano vegetal, Óleo de mamona; Compósito.

NATURAL FIBER REINFORCED POLYMER COMPOSITES (NFPCS) ARE VIABLE AND ENVIRONMENTALLY FRIENDLY ALTERNATIVES TO PRODUCTS DEVELOPED FROM PETROCHEMICAL RESOURCES. THE POLYMER RESINS USED IN THE MANUFACTURE OF THESE COMPOSITES ARE PREDOMINANTLY SYNTHETIC, HOWEVER, NEW RESINS ARE BEING DEVELOPED BASED ON PLANT RESOURCES, SUCH AS CASTOR OIL. NEW NATURAL FIBERS ARE ALSO BEING RESEARCHED AND APPLIED TO COMPOSITE MATERIALS TO REPLACE SYNTHETIC FIBERS, SUCH AS GLASS AND CARBON. HOWEVER, THE COMBINATION OF THE POLYMER MATRIX WITH THE NATURAL FIBER REINFORCEMENT PRESENTS SOME CHALLENGES, SUCH AS INCOMPATIBILITY BETWEEN THE HYDROPHOBIC MATRIX AND HYDROPHILIC REINFORCEMENT. THEREFORE, FOURIER TRANSFORM INFRARED SPECTROSCOPY (FTIR) ANALYSIS WAS USED TO ANALYZE, IDENTIFY AND TRACK CHANGES AND CHEMICAL GROUPS IN THE COMPOSITE, ALLOWING, THROUGH ITS ANALYSIS, TO IDENTIFY MATRICES THAT HAVE IMPROVED COMPATIBILITY WITH THE NATURAL FIBER, BASED ON THE IDENTIFICATION OF CHEMICAL GROUPS IN THE MATRIX AND REINFORCEMENT AND POSSIBLE CHEMICAL INTERACTIONS BETWEEN THEM. AND FROM THIS UNDERSTANDING, UNDERSTAND THE BEHAVIOR OF THE MATERIAL AND THUS IMPROVE THE THERMAL AND MECHANICAL PROPERTIES OF THE COMPOSITE. THROUGH FTIR ANALYSIS, IT WAS POSSIBLE TO OBSERVE THAT THE POLYURETHANE RESIN DERIVED FROM CASTOR OIL HAS A CERTAIN CHEMICAL COMPATIBILITY WITH THE NATURAL FIBER REINFORCEMENT THAT OTHER MATRICES DO NOT HAVE, THIS HAPPENS DUE TO GREATER CHEMICAL INTERACTIONS BETWEEN THE PRECURSORS OF THE POLYURETHANE RESIN AND THE SURFACE OF THE NATURAL FIBER.

Keywords

Fibra natural, Poliuretano vegetal, Óleo de mamona, Compósito.