Obtenção e caracterização de compósitos de resina poliuretana à base de óleo de mamona reforçados com tecidos de juta e linho

• Ano de defesa: 2025
• Autor(a) principal: Vanessa Azevedo Santos
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Fibras de juta e linho; Poliuretano à base do óleo de mamona; Moldagem por Transferência de Resina Assistida por Vácuo; Compósitos poliméricos; Materiais sustentáveis
• Link de acesso: https://repositorio.udesc.br/handle/UDESC/24159

O crescente interesse na preservação do meio ambiente tem impulsionado uma maior conscientização, tanto na população em geral quanto em diversos setores industriais. Essa conscientização está promovendo a elaboração e o uso de materiais mais sustentáveis em detrimento daqueles baseados em petróleo. Nesse contexto, o presente trabalho teve como objetivo desenvolver e investigar compósitos poliméricos utilizando materiais sustentáveis. Para isso, o poliuretano à base de óleos vegetais (PU) foi escolhido como matriz, enquanto os tecidos de fibras de juta e linho foram selecionados para reforço. A manufatura dos compósitos poliméricos reforçados com fibra de juta (CPRFJ) e linho (CPRFL) foi realizada através do processo de Moldagem por Transferência de Resina Assistida por Vácuo (VARTM). Para a caracterização dos compósitos, foram conduzidos ensaios experimentais. Os ensaios de tração, realizados conforme as normas ASTM D3039 e ASTM D3518, permitiram avaliar as propriedades viscoelásticas dos materiais, tais quais, módulo de armazenamento (E’), módulo de perda (E") e Tan delta. Com o auxílio da correlação digital de imagens (DIC), foi possível determinar o coeficiente de Poisson no plano 1-2 (ν12). Foram também realizados ensaios de flexão (ASTM D790), microscopia eletrônica de varredura (MEV), análise termogravimétrica (TGA), determinação da fração volumétrica por estereomicroscopia, medição da densidade por picnometria a gás inerte (hélio), espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) para identificação de grupos funcionais e avaliação da cura do PU, difração de raios X (DRX) para determinação do grau de cristalinidade, e análise dinâmico-mecânica (DMA) conforme a ASTM D4065. Foram obtidos resultados de tração para os compósitos CPRFJ e CPRFL nas orientações [0], [90] e [±45], além do PU puro preparado na proporção 1:1. A partir desses ensaios, determinou-se o módulo longitudinal (E1) dos compósitos: 2,70 GPa para o CPRFL e 0,82 GPa para o CPRFJ, enquanto o PU apresentou 0,53 GPa. Os módulos transversais (E2) foram de 2,55 GPa para o CPRFL e 0,23 GPa para o CPRFJ. O módulo de cisalhamento no plano 1–2 (G12) foi de 0,16 GPa para o CPRFL e 0,12 GPa para o CPRFJ. O ν12 foi de 0,303 para o PU, 0,262 para o CPRFL e 0,365 para o CPRFJ. No ensaio de flexão, o CPRFL apresentou o maior módulo de flexão (E f ) em relação ao CPRFJ e ao PU, 3,01 GPa, 1,01 GPa e 1,52 GPa, respectivamente. As análises por MEV evidenciaram defeitos nos compósitos, principalmente no CPRFJ, o que pode explicar seu desempenho inferior nos ensaios de tração e flexão em comparação à matriz pura.