Produção e caracterização fisico-mecânica de compósitos de matrizes poliméricas e matrizes polímericas funcionalizadas com nanotubos de carbono reforçadas com fibras da Amazônia

O desenvolvimento de novos materiais que apresentem características diferenciadas como bom desempenho mecânico e biodegradabilidade, tem aumentado consideravelmente nos últimos anos. Neste sentido, a produção de compósitos de matriz polimérica com reforço de fibras naturais da Amazônia e adição de nanotubos de carbono surge como uma alternativa viável desses novos materiais. A região Amazônica possui uma grande variedade de espécies, de onde podem ser retiradas as fibras naturais, utilizadas como reforço de materiais compósitos. Dentre essas espécies, as plantas de periquiteira (Cochlospermum orinocense) e envira (Bocageopsis multiflora) têm demonstrado potencial para serem utilizadas como agente de reforço em matrizes poliméricas. Além disso, a adição de nanotubos de carbono pode melhorar as propriedades mecânicas dos compósitos. Dessa forma, este trabalho tem por objetivo produzir materiais compósitos de matrizes poliméricas (poliéster e epóxi) com reforço de fibras naturais e compósitos de matriz polimérica com adição de nanotubo de carbono (NTC) e reforço de fibras naturais. Foram realizadas caracterizações físicas, químicas e térmica nas fibras. Os compósitos foram produzidos com incorporação de 10, 20, 30 e 40 % em volume de fibra e os nanocompósitos com adição de 0,1 % de NTC. As propriedades mecânicas dos compósitos foram avaliadas por ensaio de tração, flexão e impacto, realizados seguindo as diretrizes das normas ASTM D 638, ASTM D 790 e xi ASTM 256. As caracterizações das fibras de periquiteira e envira indicaram, valores de densidade, índice de cristalinidade, estabilidade térmica e grupos funcionais característicos de fibras lignocelulósicas. Além disso, a análise morfológica por MEV revelou que tanto a fibra de periquiteira quanto a fibra de envira apresentaram finos feixes de fibrilas e superfície rugosa em todo o seu comprimento. Os valores de resistência mecânica em tração das fibras indicaram que, estas fibras apresentam potencial para serem utilizadas como reforço em compósitos poliméricos. A caracterização mecânica em tração dos compósitos com fibras de periquiteira em matriz epóxi apresentou um aumento de 48% e com fibra de envira 36 %, em relação a matriz. Para os compósitos com matriz poliéster o aumento na concentração ideal de fibras foi de 70 % para a periquiteira e 36 % para fibra de envira. Em relação a resistência em flexão apenas a composição de matriz epóxi com fibra de periquiteira apresentou aumento no valor de resistência. Para as nanocompósitos, não houve alteração significativa nos resultados obtidos tanto para tração como para flexão. As análises da região de fratura indicaram que de maneira geral a fratura ocorreu de forma frágil. Em relação aos nanocompósitos foram observadas áreas de aglomeração de NTC, indicando não ter ocorrido uma dispersão adequada.