Título

Análise térmica dinâmico-mecânica de compósitos poliméricos reforçados com fibras de cipó-titica

Dynamic mechanical thermal analysis of polymer composites reinforced with titica vine fibers

Autoria

CUNHA, JULIANA DOS SANTOS CARNEIRO DA; COSTA, ULISSES OLIVEIRA; NASCIMENTO, LUCIO FABIO CASSIANO; MONTEIRO, SERGIO NEVES

CUNHA, JULIANA DOS SANTOS CARNEIRO DA

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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

10.5151/2594-5327-43570

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Resumo

A crescente demanda por materiais sustentáveis tem impulsionado o uso de fibras lignocelulósicas como reforço em compósitos poliméricos devido à biodegradabilidade, baixo custo, reduzida densidade e boas propriedades mecânicas. Entre as matrizes termofixas, as resinas epóxi destacam-se pela elevada resistência mecânica, estabilidade dimensional, baixa viscosidade e boa capacidade de impregnação das fibras, favorecendo aplicações em materiais estruturais sustentáveis. Como alternativa sustentável, foram avaliados compósitos de matriz epóxi reforçados com fibras amazônicas de cipó-titica, com foco no comportamento viscoelástico e na estabilidade térmica dos materiais por meio da técnica de Análise Térmica Dinâmico-Mecânica (DTMA). Os resultados mostraram que o módulo de armazenamento (E’) diminuiu com o aumento da temperatura, apresentando queda acentuada entre 75 °C e 125 °C, região associada à transição vítrea (Tg), em função do aumento da mobilidade molecular da matriz polimérica. A amostra CT10-ST apresentou menor rigidez mecânica em relação ao epóxi puro e às demais amostras, enquanto as demais composições exibiram comportamento próximo ao da resina pura. Os valores de Tg variaram entre 67,10°C e 73,42°C, indicando que a incorporação das fibras não alterou significativamente a principal transição viscoelástica do material.

The growing demand for sustainable materials has driven the use of lignocellulosic fibers as reinforcement in polymer composites due to their biodegradability, low cost, reduced density, and favorable mechanical properties. Among thermosetting matrices, epoxy resins stand out because of their high mechanical strength, dimensional stability, low viscosity, and excellent fiber impregnation capability, making them suitable for sustainable structural applications. As a sustainable alternative, epoxy matrix composites reinforced with Amazonian titica vine fibers were evaluated, focusing on the viscoelastic behavior and thermal stability of the materials through Dynamic Thermomechanical Analysis (DTMA). The results showed that the storage modulus (E’) decreased with increasing temperature, exhibiting a pronounced drop between 75 °C and 125 °C, a region associated with the glass transition temperature (Tg), due to the increased molecular mobility of the polymer matrix. The CT10-ST sample exhibited lower mechanical stiffness compared to pure epoxy and the other samples, while the remaining compositions showed behavior similar to that of the pure resin. Tg values ranged from 67.10°C to 73.42°C, indicating that fiber incorporation did not significantly alter the main viscoelastic transition of the material.

Palavras-chave

Fibras naturais, Análise térmica dinâmico-mecânica, Cipó-titica

Natural fibers, Dynamic mechanical thermal analysis, Titica vine fibers