Desenvolvimento de compósitos expandidos de poli(etileno-co-acetato de vinila) - eva reforçados com pó de madeira e com fibra de bananeira
Data
2014-07-10Autore
Zimmermann, Matheus Vinicius Gregory
Orientador
Zattera, Ademir José
Metadata
Mostra tutti i dati dell'itemAbstract
Compósitos expandidos ou compósitos celulares reforçados com fibras vegetais são uma
classe emergente de materiais que combinam boas propriedades mecânicas com densidade
reduzida e capacidade superior de absorção de energia a impacto, isolamento térmico e
acústico, quando comparados aos compósitos convencionais não expandidos. Os compósitos
expandidos são constituídos basicamente de três fases, (1) a matriz polimérica, (2) o agente de
reforço e (3) os espaços vazios no interior do compósito, que são denominados células. Nesse
sentido, o presente estudo tem por objetivo o desenvolvimento de compósitos expandidos de
poli(etileno-co-acetato de vinila) (EVA) reforçado com dois tipos de reforços de origem
vegetal: a fibra de bananeira (FB) e o pó de madeira (PM), em diferentes concentrações e
tamanhos de partícula. Inicialmente, foi avaliada a influência do tratamento alcalino em
diferentes concentrações, nas propriedades térmicas (TGA), químicas (FTIR), físicas e
morfológicas (MEV) da FB, e as propriedades mecânicas (rasgamento e tração) dos
compósitos produzidos com a FB tratada. Para a produção dos compósitos expandidos,
inicialmente, foi inserido na matriz do EVA o agente compatibilizante polietileno graftizado
com anidrido maleico (PEgMA) em uma extrusora monorrosca. A FB, o PM e os aditivos
foram incorporados ao EVA/PEgMA em um moinho de rolos, e o composto foi conformado e
expandido por compressão em uma prensa térmica com moldes de volumes variados. Os
compósitos expandidos foram avaliados quanto às propriedades físicas (densidade e absorção
de água), mecânica (resistência ao rasgamento, resistência à compressão e dureza), térmica
(TGA), química (FTIR) e morfológica (MEV e MO). Os resultados demonstraram que os
compósitos expandidos apresentaram redução de densidade de 70 a 30%, de acordo com o
molde utilizado no processo de expansão. O uso de ambos os reforços vegetais interferem na
estrutura morfológica das células nos compósitos expandidos, promovendo a formação de
células de tamanho e formato heterogêneo, compostas por células abertas e fechadas. Os
reforços também atuam como agentes de nucleação na formação das células, proporcionando
redução do tamanho e aumento na densidade das células com o aumento do teor de carga. A
resistência ao rasgamento tende a diminuir com a diminuição da densidade e aumento do teor
de carga, enquanto as propriedades mecânicas de resistência à compressão e dureza aumentam
com o aumento do teor de carga. Em todos os compósitos desenvolvidos, na região da
interface polímero-fibra, os compósitos apresentam regiões com boas e fracas propriedades de
adesão.