Efeito do tratamento alcalino da fibra na resistência mecânica do compósito epóxi/capim-sapê

Abstract

Due to growing concerns for reducing environmental damage caused by the use of non-renewable raw materials, there is a growing demand for research related to aggregate technology with environmental preservation. Thus, the use of non-renewable materials and less aggressive materials has been gaining attention. About composite materials, the exchange of synthetic fibers by natural fibers, especially vegetable fiber as reinforcement, has been increasing, due to its physical-chemical properties such as mechanical strength, nontoxic, low cost, low density, processing flexibility, non-abrasive to the process equipment, requiring simple surface treatments, etc. This objective was to process composites reinforced with long fibers of sapegrass in epoxy matrix and characterize the composites through mechanical tests. Three groups of composites were prepared according to the treatment received by the reinforcement: without treatment, alkali treatment at concentration of 5% w/v and alkali treatment at 10% w/v concentration. The materials were analyzed by tensile and flexural, and tests also optical microscopy and scanning electron microscopy (SEM). The results were statistically analyzed. As the main result, the alkali treatment of 5% in the sapegrass fibers increases the tensile and flexural strength, as a consequence of the improve adhesion between matrix and reinforcement

Devido a preocupações crescentes em diminuir os danos ambientais causados pelo uso de matérias-primas não renováveis, nos últimos anos, houve um crescimento de pesquisas relacionadas a agregar tecnologia com preservação ambiental. Logo, o uso de materiais renováveis e menos agressivos ao meio ambiente vem ganhando destaque. Em relação aos materiais compósitos, a troca de fibras sintéticas por fibras naturais, principalmente fibras de origem vegetal, no uso como reforço vem se destacando, devido as suas propriedades, como alta resistência mecânica, atóxicas, baixo custo, baixa massa específica, flexibilidade de processamento, não abrasivas aos equipamentos de processo, requerem tratamentos superficiais simples, entre outras. Portanto, este trabalho se propôs a processar compósitos reforçados com fibras longas e unidirecionais de capim-sapê em matriz epóxi e caracterizá-los por meio de ensaios mecânicos. Foram confeccionados três grupos de compósitos segundo o tratamento recebido pelo reforço: sem tratamento alcalino, tratado em meio alcalino em concentração de 5% m/v e tratado em meio alcalino em concentração 10% m/v. Os materiais foram analisados por ensaios mecânicos de tração e flexão, além da microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Por fim, os resultados foram analisados estatisticamente. Como principal resultado, o tratamento alcalino de 5% nas fibras de capim-sapê aumentou sua resistência mecânica, ocasionado pela melhora na adesão entre reforço e matriz