Title

COMPORTAMENTO DE COMPÓSITO DE MATRIZ EPOXÍDICA REFORÇADA COM ARAMIDA: EFEITO DA RADIAÇÃO GAMA

BEHAVIOUR OF ARAMID FABRIC REINFORCED EPOXY COMPOSITE: EFFECT OF GAMMA RADIATION

Authorship

Vivas, Viviane; Souto, Marcelo Belmiro Gomes de; Suarez, João Carlos Miguez

Vivas, Viviane

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Souto, Marcelo Belmiro Gomes de

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Suarez, João Carlos Miguez

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DOI

10.5151/2594-5327-0187

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Abstract

Fibras e tecidos têm sido usados mundialmente, desde a década de 1970, como materiais de reforço em compósitos de matriz polimérica (PMCs). Estes compósitos reforçados com fibras, que são considerados excelentes materiais de engenharia, vem sendo utilizados em diversas aplicações que variam desde produtos simples, esportivos e de recreação, até estruturas mais sofisticadas em aplicações civis e militares. Materiais poliméricos, tais como poliéster, poliamida, aramida, polietileno e resina epoxídica, vem sendo largamente utilizados na industria de material bélico. Os materiais têxteis são empregados, desde a 2a Guerra Mundial, como blindagens balísticas, flexíveis ou rígidas. As resinas epoxídicas apresentam excelentes características de engenharia, permitindo que compósitos de matriz epoxídica reforçada com materiais poliméricos sejam empregados na produção de blindagens balísticas, quer em proteção pessoal, quer em veículos. Todavia, estes compósitos podem apresentar, quando expostos aos agentes ambientais, alterações estruturais nas cadeias da matriz polimérica, o que, freqüentemente, modifica as propriedades tecnológicas destes materiais. No presente trabalho foi estudado o comportamento mecânico e balístico de placas compósitas de matriz epoxídica reforçada com tecido de aramida, após exposição à radiação gama. O material foi avaliado por meio de ensaios mecânicos (dureza, tração, impacto e flexão) e físico- químicos (espectroscopia no infravermelho e análise termogravimétrica). Foi verificado que a irradiação gama produz modificações nas cadeias macromoleculares da matriz, modificando as propriedades mecânicas do compósito e alterando o seu desempenho balístico. Estes resultados são apresentados e discutidos.

Fibers and fabrics have been used, since the 70’s, as reinforcement in polymeric matrix composites (PMCs). These materials are regarded as excellent engineering materials and are used in several fields, from sport and recreation products to sophisticated structures for civil and military applications. Polymeric materials such as polyester, polyamide, aramid, polyethylene and epoxy resin have been widely used by the military industry. The textile materials are used, since World War II, as armor materials, soft or hard. Epoxy resins have excellent engineering characteristics and epoxy-reinforced composites are used in the manufacture of armor for personnel or vehicular protection. However, these polymer composites after exposure to environmental agents can exhibit macromolecular modifications that, frequently, worsen their technological properties. In the present work the mechanical and ballistic behavior of aramid fiber reinforced epoxy composite plates after exposure to gamma radiation was investigated. The composites were evaluated through mechanical (hardness, tension, impact and flexure) and physicochemical (infrared spectroscopy and thermal gravimetric analysis) testing. It was observed that gamma irradiation induces modifications in the polymeric matrix macromolecular chains, modifying the mechanical properties and the ballistic behavior of the composite. These results are presented and discussed.

Keywords

Compósito; Resina epoxídica; Aramida; Irradiação gama

Composite; Epoxy resin; Aramid fiber; Gamma irradiation