Título

EFEITO DO TRATAMENTO DAS FIBRAS DE CURAUÁ NAS PROPRIEDADES MECÂNICAS DE COMPÓSITOS COM MATRIZ POLIÉSTER

EFFECT OF THE TREATMENT OF CURAUA FIBERS ON THE MECHANICAL PROPERTIES OF POLYESTER MATRIX COMPOSITES

Autoria

Lopes, Felipe Perissé Duarte; Santos, Luiz Fernando Lopes dos; Monteiro, Sergio Neves

DOI

10.5151/2594-5327-0096

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Resumo

Trabalhos recentes mostram que, mesmo sem tratamento superficial, fibras de curauá, como reforço contínuo e alinhado de compósitos poliméricos, acarretam propriedades mecânicas superiores à de outros compósitos reforçados com outras fibras naturais. Assim, no presente trabalho foi avaliado o efeito que um tratamento de alcalinização, conhecido como mecerização, provoca sobre o desempenho mecânico e as características de fratura de compósitos com matriz poliéster reforçada com fibras de curauá previamente mecerizadas em diferentes soluções de NaOH por diversos tempos de imersão. Placas de compósitos com diferentes percentuais, até 30% em peso, de fibras longas e alinhadas de curauá foram moldadas sob pressão em mistura com resina poliéster ortoftálica e então deixadas curar ao ar por 24 horas. Corpos de prova retangulares foram cortados das placas e ensaiados em flexão de três pontos, sendo suas superfícies de fratura analisadas por microscopia eletrônica de varredura, MEV. Os resultados mostraram um decréscimo da resistência dos compósitos, embora não expressivo, com a mercerização das fibras. A análise da fratura revelou que a mercerização tende a causar certa degradação da fibra de curauá, comprometendo assim o desempenho mecânico do compósito.

 

Recent works have shown that, even without surface treatment, curaua fibers acting as continuous and aligned reinforcement in polymeric composites result in superior mechanical properties than other natural fiber reinforced composites. Thus, the present work evaluated the effect that an alkaline treatment, known as mercerization, causes on the mechanical performance and the fracture characteristics, of polyester matrix composites reinforced with previously treated curaua fibers. Several NaOH solutions and times of mercerization were used to treat the curaua fibers. Composite plates with different weight percentages, up to 30 wt.%, of long and aligned curaua fibers were press molded in mixture with an orthophtalic polyester resin and then air cured for 24 hours. Rectangular specimens were cut out of the plates and 3 point bend tested. The specimens’ fracture surfaces were analyzed by scanning electron microscopy, SEM. The results showed a decrease in the composite mechanical strength, although not much significant, caused by the fiber treatment. The SEM fracture analysis revealed that the mercerization tends to cause a certain degradation of the curaua fiber, which limits the mechanical performance of the composite.

Palavras-chave

Fibra de curauá; Compósito; Matriz poliéster; Tratamento de alcalinização; Mercerização; Propriedades mecânicas.

Curaua fiber; Composites; Polyester matrix; Alkaline treatment; Mercerization; Mechanical properties.