Title

ENSAIO DE TRAÇÃO EM COMPÓSITOS DE MATRIZ DE POLIURETANO REFORÇADOS COM COLMOS DE SORGO VASSOURA

TENSILE TESTING OF POLYURETHANE MATRIX COMPOSITES REINFORCED WITH BROOMCORN SORGHUM STALKS

Authorship

SATIRO, ANTONIO RICARDO GRIPPA; COSME, GRAZIELE MEDEIROS; CARVALHO, EDUARDO ATEM DE; LOPES, FELIPE PERISSÉ DUARTE; SIMONASSI, NOAN TONINI; MONTEIRO, SERGIO NEVES; PEREIRA, ARTUR CAMPOSO

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SIMONASSI, NOAN TONINI

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DOI

10.5151/2594-5327-42371

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Abstract

Este trabalho teve como objetivo avaliar o desempenho mecânico de compósitos poliméricos de poliuretano reforçados com colmos de sorgo vassoura em diferentes frações volumétricas, por meio de ensaio de tração. Foram produzidas amostras com 60%, 70%, 80% e 90% de colmos, as quais foram submetidas a ensaios para determinação da resistência à tração e resistência à tração específica. Os resultados mostraram comportamento não linear entre a fração de reforço e a resistência absoluta, sendo observada uma recuperação de desempenho no compósito com 90% de colmos, que apresentou o melhor resultado (5,22 MPa). Todos os compósitos superaram significativamente o desempenho do poliuretano puro. Com base na densidade dos corpos de prova, foi determinada a resistência à tração específica, sendo observados valores crescentes com o aumento da fração volumétrica, sendo o compósito com 90% de reforço o mais eficiente (20,86 MPa). A análise de ANOVA indicou ausência de significância para a resistência absoluta para o nível de confiança de 95%, mas revelou diferença significativa para a resistência a tração específica. Foi concluído que o uso de colmos de sorgo vassoura promoveu ganhos significativos na resistência à tração, sendo promissor para aplicações que requerem boa resistência e baixa densidade.

THIS STUDY AIMED TO EVALUATE THE MECHANICAL PERFORMANCE OF POLYURETHANE-BASED POLYMER COMPOSITES REINFORCED WITH BROOMCORN SORGHUM STALKS AT DIFFERENT VOLUME FRACTIONS, THROUGH TENSILE TESTING. SAMPLES CONTAINING 60%, 70%, 80%, AND 90% OF STALKS WERE PRODUCED AND TESTED TO DETERMINE BOTH TENSILE STRENGTH AND SPECIFIC TENSILE STRENGTH. THE RESULTS SHOWED A NON-LINEAR RELATIONSHIP BETWEEN REINFORCEMENT CONTENT AND ABSOLUTE TENSILE STRENGTH, WITH THE 90% COMPOSITE ACHIEVING THE HIGHEST PERFORMANCE (5.22 MPA). ALL REINFORCED COMPOSITES SIGNIFICANTLY OUTPERFORMED PURE POLYURETHANE. BASED ON THE DENSITY OF EACH SPECIMEN, SPECIFIC TENSILE STRENGTH WAS CALCULATED, REVEALING INCREASING VALUES WITH HIGHER REINFORCEMENT CONTENT, WITH THE 90% COMPOSITE REACHING THE BEST RESULT (20.86 MPA). ANOVA ANALYSIS INDICATED NO STATISTICALLY SIGNIFICANT DIFFERENCE IN ABSOLUTE TENSILE STRENGTH AT A 95% CONFIDENCE LEVEL; HOWEVER, IT SHOWED A SIGNIFICANT DIFFERENCE FOR SPECIFIC TENSILE STRENGTH. IT WAS CONCLUDED THAT THE USE OF BROOMCORN SORGHUM STALKS PROMOTED SUBSTANTIAL GAINS IN TENSILE PERFORMANCE, MAKING THESE COMPOSITES PROMISING FOR APPLICATIONS REQUIRING HIGH STRENGTH COMBINED WITH LOW DENSITY.

Keywords

Compósitos poliméricos, Sorgo vassoura, Resistência à tração

Polymeric composites, Broomcorn sorghum, Tensile strength