Título

ANáLISE TERMO E DINâMICO MECâNICAS DAS FIBRAS DE JUNCO-SETE-ILHAS (CYPERUS MALACCENSIS) REFORçANDO UM NANOCOMPóSITO DE MATRIZ EPóXI COM GO INCORPORADO

THERMAL MECHANICAL AND DYNAMIC MECHANICAL ANALYSIS OF SEDGE FIBERS (CYPERUS MALACCENSIS) AS A REINFORCEMENTE FOR GO INCORPORATED EPOXY NANOCOMPOSITES

Autoria

Neuba, Lucas de Mendonça; Junio, Raí Felipe Pereira; Souza, Andressa Teixeira; Chaves, Yago Soares; Cunha, Juliana dos Santos Carneiro da; Pereira, Artur Camposo; Monteiro, Sergio Neves

DOI

10.5151/2594-5327-39378

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Resumo

As fibras de junco-sete-ilhas extraídas da planta Cyperus malaccensis (CM) foram recentemente descobertas como um promissor reforço para compósitos poliméricos. A incorporação de 30 % em volume de fibras de junco CM melhoraram a resistência ao impacto, tração e módulo de elasticidade dos compósitos de epóxi com uma pequena diferença em seus parâmetros termogravimétricos. No entanto, o comportamento dinâmico-mecânico viscoelástico ainda precisa ser investigado para a completa caracterização desses compósitos tendo em vista futuras aplicações de engenharia. Portanto, essa pesquisa foca em investigar a análise dinâmico-mecânica (DMA) e termomecânica (TMA) para nanocompósitos de matriz epóxi incorporada com óxido de grafeno contendo 30% em volume de fibra de junco CM. Em comparação ao grupo controle (epóxi sem tratamento) o fator de amortecimento (Tan δ), sendo a razão do módulo da perda sob o armazenamento, é aumentada significativamente de 0,45 para 0,75 para os compósitos reforçados com 30% de fibras de junco CM. As descobertas de TMA revelaram apenas pequenas variações na temperatura de transição vítrea (119-124 °C), assim como o coeficiente de expansão térmica (168 x 10-6 a 220 x 10-6/°C). Esses resultados de DMA e TMA revelam ser promissores os efeitos das fibras de junco CM reforçando um nanocompósito de matriz epóxi incorporada com GO e a contribuição nas respostas viscoelásticas.

 

The sedge fiber extracted from the Cyperus malaccensis (CM) plant has recently been found as a promising reinforcement of polymer composites. Incorporation of 30 vol.% CM sedge fibers improved the impact resistance, tensile and elastic modulus of epoxy composites with only slight differences in their thermogravimetric parameters. However, dynamic mechanical viscoelastic behavior is still needed to complete these composites characterization for possible engineering applications. Therefore, this research aims to investigate to dynamic mechanical (DMA) and thermal mechanical (TMA) analysis for GO-incorporated epoxy matrix nanocomposites incorporated with 30 vol.% of CM sedge fibers. In comparison to basic epoxy (control sample) the damping factor (Tan δ), as the ratio between DMA loss and storage moduli, is significantly increased from 0.45 to 0.75 for 30 vol.% CM fiber composite. TMA findings disclosed only slight variations in the glass transition temperature (119 to 124 °C) as well as in the thermal expansion coefficient (168 x 10-6 to 220 x 10-6/°C). These DMA and TMA results reveals the promising CM sedge fiber reinforcing effect on GO-incorporated epoxy nanocomposites and its mechanical / thermal viscoelastic contribution.

Palavras-chave

Fibra de junco-sete-ilhas; Compósitos epóxi; Análise dinâmico-mecânica; Mecanismo de fratura; Anális

Sedge Fiber; Epoxy composites; Dynamic mechanical analysis; Thermomechanical analysis.