Controle de qualidade e desempenho de préimpregnados fibra natural/ epóxi para a produção de compósitos

Abstract

Dentro do processo de fabricação de pré-impregnados para a indústria de compósitos está a verificação da qualidade e desempenho, que consiste em diversos ensaios que garantem ao receptor do produto atingir as melhores propriedades no produto final. O epóxi é o material termorrígido mais utilizado na produção de pré-impregnados, assim como os reforços de fibra de carbono e vidro. Embora a união desses materiais traga bons resultados, a constante procura por materiais sustentáveis, torna seu uso problemático. Neste contexto, fibras naturais foram aplicadas como reforços em préimpregnados, avaliando assim a qualidade e as propriedades finais do material. Duas variedades foram utilizadas, a fibra de sisal (Agave sisalana) e a fibra de coco (Cocos nucifera), ambas lignocelulósicas. Portanto, o objetivo principal deste trabalho é estabelecer parâmetros de qualidade de pré-impregnados de fibra natural/ epóxi para a confecção de compósitos laminados. As fibras foram caracterizadas por análise térmica, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e umidade, onde foi verificado a influência do tratamento com agente químico de NaOH 5% (m/v). Para admitir as melhores condições de obtenção dos pré-impregnados a partir do tipo de fibra, teor e tratamento, um planejamento fatorial 2³ foi utilizado. Os pré-impregnados foram confeccionados pelo método hand lay-up, e analisados quanto ao tempo de gel, teor de resina, fibras, conteúdo de voláteis, drapeabilidade, aderência e absorção de água. Além disso, os compósitos produzidos com os melhores parâmetros de obtenção foram analisados através de ensaio mecânico de tração, MEV e análise estéreo microscópica. De forma geral, o tratamento melhorou a interface entre fibra/matriz a partir da remoção de alguns constituintes para ambas as fibras utilizadas. E os métodos utilizados no controle de qualidade dos pré-impregnados que utilizam fibras sintéticas como reforço, mostraram-se eficientes na obtenção de dados em fibras naturais.