Title

ENSAIOS DE IMPACTO EM COMPÓSITOS DE MATRIZ POLIÉSTER REFORÇADA COM FIBRAS DE RAMI

IMPACT TESTS IN POLYESTER MATRIX COMPOSITES REINFORCED WITH RAMIE FIBERS

Authorship

Monteiro, Sergio Neves; Margem, Frederico Muylaert; Júnior, Luís Fernando Lopes dos Santos

Monteiro, Sergio Neves

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Margem, Frederico Muylaert

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Júnior, Luís Fernando Lopes dos Santos

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DOI

10.5151/2594-5327-0060

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Abstract

Fibras de rami (Boehmeria nivea) estão entre as lignocelulósicas naturais menos conhecidas e investigadas nos dias de hoje. Embora diversos estudos já venham sendo realizados, poucas informações existem sobre as propriedades mecânicas de compósitos poliméricos reforçados com fibras contínuas e alinhadas de rami. Assim, o presente trabalho avalia a resistência ao impacto deste tipo de compósito. Corpos de prova normalizados foram confeccionados com percentuais de até 30% em volume de fibras de rami alinhadas ao longo de todo o comprimento. As fibras foram embutidas sob pressão em matriz de resina poliéster comercial do tipo ortoftálica misturada com endurecedor para cura à temperatura ambiente por 24 horas. Os corpos de prova foram ensaiados em pêndulo de impacto Charpy e as superfícies de fratura analisadas por microscopia eletrônica de varredura. A resistência ao impacto, medida pela energia absorvida, aumentou exponencialmente com a quantidade relativa de fibra de rami reforçando o compósito. Este desempenho pode ser diretamente associado à dificuldade de ruptura imposta pelas fibras bem como ao tipo de trincas resultantes da interação fibra/matriz, o que ajuda a absorver a energia do impacto.

Ramie fibers (Boehmeria nivea) are among the less known and investigated lignocellulosic natural fibers. Although several studies are nowadays being carried out, only limited information exists regarding the mechanical properties of polymeric composites reinforced with continuous and aligned ramie fibers. Thus, the present work evaluates the impact resistance of this type of composite with polyester matrix. Standard specimens were prepared with up to 30% in volume of long ramie fibers aligned with the specimen length. These fibers were embedded under pressure in a commercial orthophtalic polyester resin mixed with hardener at room temperature for a 24h cure. The specimens were impact tested in a Charpy pendulum and the fracture surfaces were analyzed by scanning electron microscopy. The impact resistance of the composites, measured by the absorbed energy, increased exponentially with the relative amount of ramie fiber. This performance can be directly associated with the difficult to fracture the composite owing to the fiber strength as well as the type of cracks that result from the fiber/matrix interface, which contributes to absorb the impact energy.

Keywords

Fibra de rami; Ensaio Charpy; Compósito de matriz poliéster; Fractografia por MEV.

Ramie fiber; Charpy test; Polyester composite; SEM fractograph.