Desenvolvimento de compósitos expandidos de poli(etileno-co-acetato de vinila) - eva reforçados com pó de madeira e com fibra de bananeira
Visualizar/ Abrir
Data
2014-07-10Autor
Zimmermann, Matheus Vinicius Gregory
Orientador
Zattera, Ademir José
Metadata
Mostrar registro completoResumo
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.