Title

EFEITO DO TRATAMENTO ALCALINO DA FIBRA DE PIAÇAVA NAS PROPRIEDADES MECÂNICAS DE COMPÓSITOS COM MATRIZ POLIÉSTER

EFFECT OF ALKALI TREATMENT OF PIASSAVA FIBER ON MECHANICAL PROPERTIES OF POLYESTER MATRIX COMPOSITES

Authorship

Nascimento, Denise Cristina de Oliveira; Monteiro, Sergio Neves; Ferreira, Ailton da Silva

Nascimento, Denise Cristina de Oliveira

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Monteiro, Sergio Neves

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Ferreira, Ailton da Silva

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DOI

10.5151/2594-5327-16554

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Abstract

Neste trabalho foi investigada a resistência ao impacto de compósitos modificando-se quimicamente a superfície da fibra reforçadora de piaçava, a fim de se obter uma melhor interface da matriz polimérica, através de ensaios de impacto. Ensaios de impacto Charpy foram realizados em corpos de prova padrão, seguindo especificações de normas ASTM, obtidos por prensagem à temperatura ambiente, após 24 horas de cura da matriz de poliéster. A superfície de fratura foi analisada por microscopia eletrônica de varredura, de compósitos com matriz de poliéster reforçadas em até 40% em volume de fibras contínuas e alinhadas de piaçava. Os resultados mostraram que a mercerização, ou seja, um tratamento de alcalinização com NaOH destas fibras diminui o nível de resistência do compósito, pois o tratamento degrada a superfície da fibra para qualquer percentual da solução de NaOH e tempo de imersão aumentando a tendência ao aumento a fratura quando eleva-se os percentuais de fibra e solução. Estes resultados podem ser interpretados com base no duplo papel das fibras na fratura, tanto contribuindo com ruptura interfacial, quanto por ruptura dos seus próprios filamentos.

This work investigated the impact resistance of composites reinforced with surface chemically modified piassava fibers, in order to improve the interface with the polymeric matrix. Charpy impact tests were conducted in standard specimens following the specification given by the ASTM norm, fabricated by room temperature press-molding and a 24 hour cure of the matrix. The fracture surface was analyzed by scanning electron microscopy for composites reinforced with up to 40% in weight of continuous and aligned piassava fibers. The results showed that the surface alkali treatment with NaOH, known as mercerization, decreases the impact resistance of the composite. This is attributed to the degradation of the fiber surface for any percentage of NaOH solution and immersion time. The surface degradation increases the tendency of a premature fracture with increasing the percentage of piassava fiber. These results may be interpreted as two different roles played by the treated piassava fiber during the impact fracture. From one side, by contributing to the interfaced rupture. From another side, the rupture of the piassava fibers weakened by the mercerization treatment.

Keywords

Fibra tratada de piaçava; Compósito de matriz poliéster; Teste de impacto; Charpy.

Fiber treated piassava; Polyester matrix composite; Impact test; Charpy.