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Congresso Anual da ABM


ISSN 2594-5327

Título

Resistência à tração e dinâmica de compósitos de epóxi reforçados com fibra de kenaf

Tensile and dynamic toughness of kenaf fiber-reinforced epoxy composites

Autoria

DOI

10.5151/2594-5327-43916

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Resumo

O impacto ambiental dos materiais derivados do petróleo e sua contribuição para as mudanças climáticas têm intensificado o interesse por fibras lignocelulósicas naturais (FLNs) como reforço em matrizes poliméricas. Essas fibras apresentam propriedades mecânicas específicas que, em determinadas condições, podem competir com fibras sintéticas, como aramida, carbono e vidro. Entre as diversas FLNs, o kenaf tem sido amplamente estudado em aplicações têxteis, construtivas e mobiliárias, devido ao seu cultivo consolidado em diferentes regiões. Estudos anteriores também indicam seu potencial como reforço em compósitos poliméricos para aplicações de engenharia, incluindo proteção balística. Nesse contexto, este trabalho relata, pela primeira vez, a resistência à tração e ao impacto dinâmico de compósitos epóxi reforçados com 10, 20 e 30% em volume de fibras de kenaf. A tenacidade à tração, calculada pela área sob a curva tensão-deformação até a fratura, variou de 9,36 kJ/m², para 10% de fibras, a 52,30 kJ/m², para 30%, representando aumento de três a dez vezes em relação à epóxi pura. Nos ensaios Izod, os compósitos com 30% de fibras absorveram 22 vezes mais energia, passando de 1,8 para 38,8 kJ/m².

 

The environmental impact of petroleum-derived materials and their contribution to climate change have intensified the interest in natural lignocellulosic fibers (NLFs) as reinforcements in polymeric matrices. These fibers exhibit specific mechanical properties that, under certain conditions, may compete with synthetic fibers such as aramid, carbon, and glass. Among the various NLFs, kenaf has been widely investigated for textile, construction, and furniture applications due to its well-established cultivation in different regions. Previous studies have also indicated its potential as a reinforcement in polymer composites for engineering applications, including ballistic protection. In this context, this work reports, for the first time, the tensile strength and dynamic impact behavior of epoxy composites reinforced with 10, 20, and 30 vol.% kenaf fibers. Tensile toughness, calculated from the area under the stress–strain curve up to fracture, ranged from 9.36 kJ/m² for composites with 10 vol.% fibers to 52.30 kJ/m² for those with 30 vol.%, representing a threeto tenfold increase compared with neat epoxy. In the Izod impact tests, composites containing 30 vol.% fibers absorbed 22 times more energy, increasing from 1.8 to 38.8 kJ/m².

Palavras-chave

fibras de kenaf, teste de impacto Izod, teste de tração, compósitos epóxi, tenacidade à tração

kenaf fibers, Izod impact test, tensile test, epoxy composites, tensile and dynamic toughness

Como citar

Silva, Thuane Teixeira da; Ribeiro, Matheus Pereira; Neuba, Lucas de Mendonça; Silveira, Pedro Henrique Poubel Mendonça da; Monteiro, Sergio Neves; Nascimento, Lucio Fábio Cassiano. Resistência à tração e dinâmica de compósitos de epóxi reforçados com fibra de kenaf, p. 2754-2768. In: 79º Congresso Anual da ABM - Internacional, São Paulo, SP - Brasil, 2026.
ISSN: 2594-5327, DOI 10.5151/2594-5327-43916