Efeitos da adição de tecido de fibra de vidro tipo E a um compósito de resina poliéster e tecido de fibra de algodão - Souza, Luiz Guilherme Vieira Meira de (2018)
Nos últimos anos, a necessidade de novas aplicações, bem como fatores relacionados à degradação ambiental e à utilização de fontes de energia não renováveis, trouxe a demanda por materiais sustentáveis que atendam a propriedades específicas, tais como: baixo peso, custo competitivo e resistência mecânica compatível com cada aplicação. Isso tem impulsionado o desenvolvimento e utilização de materiais compósitos compostos por matrizes poliméricas e cargas de fibras naturais. Porém, vale ressaltar que a utilização desses materiais se dá principalmente em aplicações não-estruturais, uma vez que geralmente as fibras naturais desempenham a função de carga de enchimento. Para contrabalancear essa desvantagem, uma vertente que vem sendo muito buscada é a hibridização da carga desses materiais compósitos, misturando-se as fibras naturais com fibras sintéticas, como a fibra de vidro. Tendo isso em vista, essa pesquisa consistiu em avaliar o efeito da hibridização em um material compósito com matriz de resina poliéster e carga de tecido de fibra de algodão e tecido de fibra de vidro tipo E. Foram selecionadas três configurações para o material compósito proposto: 4TFA+5TFVE, 5TFA+6TFVE e 6TFA+7TFVE, as quais tinham 4, 5 e 6 camadas de tecido de fibra de algodão e 5, 6 e 7 camadas de tecido de fibra de vidro, respectivamente. Foi realizado um estudo de caracterização em cada uma dessas configurações para avaliar densidade, resistência à tração, à flexão e ao impacto, dureza, condutividade e difusividade térmica, calor específico volumétrico, estabilidade térmica e resistência ao envelhecimento natural e à absorção de água. Além disso, os corpos de prova que foram submetidos ao ensaio de tração foram analisados por microscopia eletrônica de varredura, para possibilitar uma identificação dos mecanismos de falha e de possíveis defeitos presentes nos compósitos. Os resultados foram comparados com os de um material compósito não híbrido de mesma matriz, mas com carga de tecido de fibra de algodão apenas, desenvolvido em uma pesquisa presente na literatura. Demonstrou-se a viabilidade técnica do material proposto como material de engenharia, uma vez que todas as configurações estudadas apresentaram densidades semelhantes à da matriz e proporcionaram aumentos nas propriedades mecânicas da resina. Isso confere leveza e representa um amplo potencial de aplicabilidade, como a pá eólica que foi fabricada nesse estudo para atestar a processabilidade do material. Dentre as configurações estudadas, a que mais se destacou foi a 6TFA+7TFVE, por conferir maiores resistências mecânica à matriz, principalmente a resistência ao impacto, a qual foi aumentada em mais de cinco vezes. O compósito híbrido apresentou maior resistência mecânica do que o compósito não híbrido, o que atestou a eficiência do processo de hibridização em suprir a deficiência mecânica das fibras naturais.