Title

ESTE DE ABSORÇÃO DE ÁGUA E DETERMINAÇÃO DO COEFICIENTE DE DIFUSÃO EM COMPÓSITOS DE EPÓXI REFORÇADOS COM FIBRAS DE CIPÓ-TITICA TRATADAS COM LIGNOSULFONATO DE CÁLCIO

WATER ABSORPTION TEST AND DETERMINATION OF DIFFUSION COEFFICIENT IN EPOXY COMPOSITES REINFORCED WITH TITICA VINE FIBERS TREATED WITH CALCIUM LIGNOSULPHONATE

Authorship

BENTES, ELIAS MATIAS; JULIANA CUNHA; COSTA, ULISSES OLIVEIRA; NASCIMENTO, LUCIO FABIO CASSIANO; MONTEIRO, SERGIO NEVES

BENTES, ELIAS MATIAS

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JULIANA CUNHA

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COSTA, ULISSES OLIVEIRA

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NASCIMENTO, LUCIO FABIO CASSIANO

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MONTEIRO, SERGIO NEVES

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DOI

10.5151/2594-5327-42093

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Abstract

Uma das áreas mais promissoras dentro do universo dos materiais compósitos de matriz polimérica é o uso de fibras naturais como elementos de reforço. Essas fibras, que podem ser obtidas de plantas, animais ou minerais, oferecem várias vantagens ambientais, como serem renováveis, biodegradáveis e sustentáveis. No entanto, ainda enfrentam alguns desafios importantes, como a alta tendência a absorver umidade, o que pode causar inchaço, degradação e perda de resistência ao longo do tempo. Além disso, seu desempenho mecânico costuma ser moderado, o que limita seu uso em estruturas que precisam suportar cargas elevadas. Pesquisadores têm buscado maneiras de superar essas limitações, como tratamentos de superfície que podem melhorar a adesão entre as fibras e a matriz polimérica, além de reduzir a absorção de água. Essas inovações são essenciais para ampliar o potencial das fibras naturais em aplicações mais exigentes, promovendo materiais mais sustentáveis e duráveis. Com o objetivo de reduzir esses problemas, esta pesquisa desenvolveu compósitos de matriz epóxi reforçados com fibras de cipó-titica da Amazônia, previamente tratadas com lignosulfonato de cálcio por meio de banho ultrassônico. As amostras produzidas continham 40% em volume de fibras e foram submetidas a testes de absorção de água, bem como à determinação do coeficiente de difusão. Os resultados indicaram uma absorção hídrica de 15,28% e um coeficiente de difusão de 3,90.

ONE OF THE MOST PROMISING AREAS WITHIN THE WORLD OF POLYMER MATRIX COMPOSITE MATERIALS IS THE USE OF NATURAL FIBERS AS REINFORCEMENT ELEMENTS. THESE FIBERS, WHICH CAN BE OBTAINED FROM PLANTS, ANIMALS OR MINERALS, OFFER SEVERAL ENVIRONMENTAL ADVANTAGES, SUCH AS BEING RENEWABLE, BIODEGRADABLE AND SUSTAINABLE. HOWEVER, THEY STILL FACE SOME IMPORTANT CHALLENGES, SUCH AS THEIR HIGH TENDENCY TO ABSORB MOISTURE, WHICH CAN CAUSE SWELLING, DEGRADATION AND LOSS OF STRENGTH OVER TIME. IN ADDITION, THEIR MECHANICAL PERFORMANCE IS USUALLY MODERATE, WHICH LIMITS THEIR USE IN STRUCTURES THAT NEED TO SUPPORT HIGH LOADS. RESEARCHERS HAVE SOUGHT WAYS TO OVERCOME THESE LIMITATIONS, SUCH AS SURFACE TREATMENTS THAT CAN IMPROVE ADHESION BETWEEN THE FIBERS AND THE POLYMER MATRIX, IN ADDITION TO REDUCING WATER ABSORPTION. THESE INNOVATIONS ARE ESSENTIAL TO EXPAND THE POTENTIAL OF NATURAL FIBERS IN MORE DEMANDING APPLICATIONS, PROMOTING MORE SUSTAINABLE AND DURABLE MATERIALS. WITH THE AIM OF REDUCING THESE PROBLEMS, THIS RESEARCH DEVELOPED EPOXY MATRIX COMPOSITES REINFORCED WITH AMAZONIAN TITICA VINE FIBERS, PREVIOUSLY TREATED WITH CALCIUM LIGNOSULFONATE THROUGH AN ULTRASONIC BATH. THE SAMPLES PRODUCED CONTAINED 40 VOL% OF FIBERS AND WERE SUBJECTED TO WATER ABSORPTION TESTS, AS WELL AS THE DETERMINATION OF THE DIFFUSION COEFFICIENT. THE RESULTS INDICATED A WATER ABSORPTION OF 15.28% AND A DIFFUSION COEFFICIENT OF 3.90.

Keywords

Fibras naturais, Compósitos, Lignosulfonato de cálcio, Tratamento superficial