Title

ENVELHECIMENTO ACELERADO EM COMPÓSITO EPÓXI REFORÇADO COM TECIDO DE FIQUE: EFEITO DA RADIAÇÃO UV NO DMA

ACCELERATED AGING IN EPOXY COMPOSITE REINFORCED WITH STAY FABRIC: EFFECT OF UV RADIATION ON DMA

Authorship

Oliveira, Michelle Souza

Oliveira, Michelle Souza

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DOI

10.5151/2594-5327-39429

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Abstract

O uso de fibras naturais lignocelulósicas como reforço em compósitos poliméricos para a produção de materiais de engenharia de baixo custo gerou muito interesse nos últimos anos. Um dos principais desafios dos ecomateriais reside no fato de que tanto os polímeros quanto as fibras naturais são propensos à degradação quando expostos a diferentes condições ambientais. No processo de envelhecimento acelerado, a luz natural é substituída por lâmpada de arco de xenônio, pois a luz ultravioleta pode causar degradação parcial de macromoléculas na matriz polimérica, bem como, envelhecimento e falha do polímero. A análise dinâmico-mecânica, também conhecida como termodinâmico-mecânica, foi realizada no presente trabalho para obter informações do comportamento viscoelástico, tais como módulo de armazenamento (E’), módulo de perda (E") e a razão entre esses módulos, tan δ, e ainda a temperatura de transição vítrea (Tg) das amostras do grupo de avaliação. Como resultado, foi observado que houve um aumento da Tg do compósito envelhecido em relação ao grupo controle, bem como a diminuição do pico da tan δ, indicando a maior elasticidade do material. O módulo de perda reduziu substancialmente em relação ao grupo controle, na ordem de 43, 56 e 73% para a exposição por 250 h, 500 h e 750h, respectivamente.

The use of natural lignocellulosic fibers as reinforcement in polymeric composites to produce low-cost engineering materials has generated much interest in recent years. One of the main challenges of eco materials lies in the fact that both polymers and natural fibers are prone to degradation when exposed to different environmental conditions. In the accelerated aging process, natural light is replaced by a xenon arc lamp, as ultraviolet light can cause partial degradation of macromolecules in the polymeric matrix, as well as aging and failure of the polymer. The dynamic-mechanical analysis, also known as thermodynamic-mechanics, was performed in the present work to obtain information on the viscoelastic behavior, such as storage modulus (E'), loss modulus (E") and the ratio between these modules, tan δ, and also the glass transition temperature (Tg) of the samples from the evaluation group. As a result, it was observed that there was an increase in the Tg of the aged composite compared to the control group, as well as a decrease in the peak of tan δ, indicating the greater elasticity of the material. The modulus of loss substantially reduced in relation to the control group, in the order of 43, 56 and 73% for exposure for 250 h, 500 h and 750 h, respectively.

Keywords

Análise dinâmico-mecânica; Fibra de Fique; Tecido de fibra natural; Matriz Epóxi; Polímero; Compósi

Dynamic-mechanical analysis; Stay Fiber; Natural fiber fabric; Epoxy Matrix; Polymer; Composite.