Estudo da força de adesão em polímeros dissimilares obtidos pelo processo de injeção multicomponente: aplicações em compósitos com fibra de coco

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Pisanu, Luciano
• Orientador(a): Nascimento, Marcio Luis Ferreira
• Banca de defesa: Albuquerque, Elaine Christine de Magalhães Cabral, Azevedo, Joyce Batista, Nascimento, Eduardo do, Pachekoski, Wagner Maurício
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Escola Politécnica - UFBA
• Programa de Pós-Graduação: Engenharia Industrial
• País: brasil
• Palavras-chave em Português: Injeção Multicomponente; Compósitos; Adesão de polímeros; Fibra de coco
• Área do conhecimento CNPq: Engenharia Industrial; Engenharia Mecânica; Engenharia de Materiais
• Link de acesso: http://repositorio.ufba.br/ri/handle/ri/28207

A exigência crescente do mercado consumidor por produtos com tecnologias sustentáveis tem motivado o setor produtivo a investir em novos produtos. Aplicações industriais utilizando compósitos com fibras naturais estão mais frequentes na indústria; contudo é compulsória a necessidade de atingir requisitos de design e qualidade. Inovações tecnológicas usando compósitos com fibras vegetais com o processo de injeção multicomponente exigem investigações na busca por soluções que visem uma produção mais aprimorada, preservando as propriedades físicas da fibra. Neste sentido, pesquisas têm sido conduzidas principalmente no que se refere ao entendimento das propriedades de adesão das peças sobreinjetadas, mediante seu processamento em ferramentas industriais, onde ficou evidenciado uma lacuna de informações. Neste estudo foi desenvolvido um compósito de polipropileno com 30% de fibras de coco adicionado a um agente de acoplamento visando promover o melhor compatibilização entre as fibras na matriz polimérica, proporcionando assim reforço estrutural. A partir da confecção de um molde de injeção multicomponente, baseado na geometria do corpo de prova ISO 527, tipo I, foram obtidas amostras sobreinjetadas com polipropileno e compósitos de fibra de coco a fim de avaliar a força de adesão em materiais dissimilares. As técnicas de caracterização para os materiais compósitos incluíram propriedades mecânicas sob tração e impacto, microscopia eletrônica de varredura e análise térmica. Para o atendimento do objetivo deste estudo em avaliar a força de adesão entre compósitos com fibra de coco e o polipropileno, foi especialmente desenvolvido um dispositivo para ensaios de força de adesão através da análise por cisalhamento. Os resultados obtidos indicaram que o compósito sem agente de acoplamento apresentou uma força de adesão cerca de 30% superior aos compósitos aditivados, favorecida pelo mecanismo de ancoragem mecânica. Por último foram realizados experimentos para avaliar o efeito das variáveis de processo e da área de sobreposição, na força de adesão das amostras produzidas por sobreinjeção. As condições experimentais seguiram um delineamento estatístico com 4 fatores em dois níveis com nível de significância de 5%. Os resultados obtidos indicaram que a força de adesão cresceu exponencialmente com a área de sobreposição. A temperatura de processo e a vazão de injeção se destacaram como os fatores mais significativos para o incremento na força de união dos materiais. Portanto, neste trabalho, a metodologia para avaliação da força de adesão de compósitos poliméricos obtidos por injeção multicomponente, com o uso do dispositivo, mostrou-se eficaz, podendo ainda ser aplicada para avaliação da força de adesão de materiais dissimilares, incluindo madeiras e uniões hibridas de polímero/madeira, polímero/metais, madeira/metais e outros sistemas binários unidos com adesivos.