Avaliação do uso de aditivos antichama halogenados e não halogenados na flamabilidade e nas propriedades mecânicas de compósitos de poliéster/fibra de vidro
Resumo
Ao longo dos anos a indústria automobilística se viu na obrigatoriedade de fabricar automóveis feitos a partir de peças poliméricas, com o intuito de diminuir o peso dos mesmos. Porém, as peças feitas de compósitos que possuem em sua composição resina polimérica reforçada com fibras são inflamáveis, ocasionando risco aos usuários. Assim avaliou-se o uso de aditivos halogenados (Tris (2,3-dicloroisopropil) fosfato (D) e Tris (1,3-dicloroisopropil) fosfato (F)) comercialmente conhecidos como Datifire FR-2 e Fyrol FR-2 respectivamente nos teores de 30 % e 50 % em massa e não halogenado (alumina) nos teores de 30 % e 50 % em massa para retardar ou extinguir a queima desses materiais. Os compósitos feitos a partir de gel coat, resina poliéster insaturada e fibra de vidro foram obtidos pelo processo de RTM (moldagem por transferência de resina). Para avaliação da viabilidade técnica do uso desses compósitos avaliou-se a viscosidade e o tempo de cura da resina, propriedades mecânicas como, tração, flexão e impacto e também queima vertical. Apesar do aumento da viscosidade ao incorporar os aditivos, não houve dificuldade de injeção do compósito. Em relação ao tempo de cura, contatou-se que com o aditivo não halogenado a resina tem um tempo de cura inferior aquele observado para os aditivos halogenados. Verificou-se também que o aumento no teor de incorporação de aditivos halogenados a resina aumentou o tempo de cura. Para ambos aditivos houve perdas de resistência mecânicas, porém observa-se que quanto maior o teor de aditivos adicionado, maior é a redução das propriedades mecânicas. Com relação a flamabilidade, os compósitos incorporados com alumina sofrem ignição seguida de uma queima autossustentada na primeira aplicação de chama ao corpo de prova, o que impede que o material possua classificação conforme UL 94. Para os compósitos contendo 30 D e 30 F na primeira aplicação de chama por 10 s, cada corpo de prova sustenta a chama de 10 a 11 s e se apaga, no entanto, na segunda aplicação da chama ocorre a autossustentação da chama o que impede que o mesmo seja classificado na norma UL 94. Já os compósitos contendo 50 D e 50 F obtiveram melhor desempenho, sendo classificados como V1 conforme a norma UL 94. Assim os compósitos com 50 D e 50 F mostraram melhor desempenho em relação a flamabilidade, porém o alto teor utilizado, faz com que as peças utilizadas na área automobilística tenham suas propriedades mecânicas reduzidas. Contudo, o compósito com o aditivo 50 D obteve melhores propriedades mecânicas que o compósito com 50 F. Em suma, melhora-se a o efeito retardante de chama do compósito, o que reflete em segurança para os usuários de veículos coletivos, porém reduz-se a resistência mecânica do material. [resumo fornecido pelo autor]