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Dissertações de Mestrado Defendidas: 2008

Desenvolvimento e Caracterização de Compósitos a Base de Resinas Fenólicas e Fibras de Vidro.

Autora: Alessandra Maciel dos Santos.
Orientadores: Verônica Maria de Araújo Calado, Ricardo Pires Peçanha.

Resumo

O presente trabalho teve como objetivo desenvolver e caracterizar compósitos a base de resinas fenólicas e fibras de vidro, com vistas a aplicações na fabricação desses materiais pelo processo de pultrusão. A caracterização dos materiais baseou-se em técnicas de análises térmicas, testes dinâmico-mecânicos e comportamento reológico.

Inicialmente estudaram-se os efeitos da concentração de catalisador e plastificante sobre o tempo de gel ( tg ), a temperatura de transição vítrea ( Tg ) e o módulo elástico (E' ) de resinas fenólicas, em temperatura ambiente. Foram testadas duas variedades comerciais da referida resina. Os dados experimentais dessa etapa foram tratados estatisticamente, impondo-se restrições aos valores das variáveis de resposta, compatíveis com especificações típicas desses materiais. Desse modo foi possível otimizar as condições do processo de cura para quatro sistemas de resina.

O aumento da temperatura de cura, em geral, acarretou em aumento da Tg. Nas análises não-isotérmicas em calorímetro diferencial de varredura (DSC), as temperaturas correspondentes ao evento exotérmico para os quatro sistemas otimizados, foram bastante próximas. As temperaturas dos picos endotérmicos também foram semelhantes.

Os valores de tg obtidos através dos ensaios reológicos, mostraram-se inferiores aos da otimização com restrição das variáveis de resposta. O teste reológico consegue detectar o início da gelificação em níveis microscópicos, enquanto que na aferição visual a gelificação só é percebida tardiamente quando o aspecto macroscópico da amostra como um todo é borrachoso.

Com base nas condições ótimas de cura, compósitos de resina fenólica e fibras de vidro foram então desenvolvidos e avaliados quanto aos efeitos do arranjo espacial das fibras de vidro sobre Tg e E' a 30°C. Concluiu-se que a presença das fibras não altera Tg. Em relação ao comportamento mecânico, os compósitos cujas fibras possuíam arranjo bidirecional, apresentaram o maior valor de E', seguidos pelos compósitos de fibras unidirecionais, aleatórios e por último, os materiais isentos de fibras.