Compósitos de Resina Poliéster Insaturado com Diferentes Cargas Obtidos pelo Processo SMC

Abstract

RESUMO: Uma resina poliéster insaturada ecologicamente correta (50% tereftálica e 50% isoftálica oriunda de PET reciclado) foi utilizada, no presente trabalho, para a produção de pastas SMC incorporando à mistura de resinas cargas particuladas na forma de diferentes CaCO3 e microesferas de vidro (HGM). O objetivo foi avaliar o efeito das cargas sobre os parâmetros de processamento SMC, como as viscosidades e entalpias de cura em diferentes tempos de espessamento, para então avaliar o efeito conjunto das cargas e processamento SMC sobre as propriedades mecânicas dos compósitos curados, segundo ensaios à tração, flexão, impacto Izod, DMA e dureza Barcol. Os resultados mostraram que as formulações apresentaram grande discrepâncias em viscosidade em até 7 dias de espessamento, em função de suas características granulométricas. Analogamente, verificou-se que as pastas apresentaram divergências em entalpias de cura durante os ensaios DSC, em função de diferentes mecanismos de espessamento que estão relacionados às características granulométricas. Consequentemente, algumas das propriedades mecânicas finais foram afetadas. Os resultados de DMA mostraram que a resposta elástica dos compósitos possui uma forte relação processo-propriedade em função da entalpia de cura. Já, as resistências à tração e flexão dos compósitos não foram afetadas pelas diferentes cargas particuladas, mas os módulos de Young e à flexão variaram em função da presença de HGM e, especificamente à flexão, de um efeito de empacotamento do CaCO3. A dureza Barcol aumentou em função de um efeito de empacotamento das partículas de CaCO3, não sendo afetado pelas HGM, e a resistência ao impacto aumentou consideravelmente para as formulações com HGM em função da natureza quebradiça destas cargas.

ABSTRACT: An environmentally friendly unsaturated polyester resin (50% terephthalic and 50% isophthalic from recycled PET) was used in the present work to produce SMC pastes by incorporating to the resin mixture particulate fillers in the form of different CaCO3 and glass microspheres (HGM). The objective was to evaluate the effect of fillers on SMC processing parameters, such as viscosities and curing enthalpies at different thickening times, to then evaluate the joint effect of fillers and SMC processing on the mechanical properties of the cured composites, according to tensile, flexural strength, Izod impact, DMA and Barcol hardness tests. The results showed that the formulations showed large discrepancies in viscosity up to 7 days thickening, as a function of their particle size characteristics. Similarly, it was found that the pastes presented divergences in curing enthalpies during the DSC tests, as a function of different thickening mechanisms that are related to the granulometric characteristics. Consequently, some of the final mechanical properties were affected. The DMA results showed that the elastic response of the composites has a strong process-property relationship as a function of the curing enthalpy. Conversely, the tensile and flexural strengths of the composites were not affected by the different particulate loadings, but the Young's modulus and flexural modulus varied as a function of the presence of HGM and, specifically in flexure, a packing effect of CaCO3. The Barcol hardness increased as a function of a packing effect of the CaCO3 particles and was not affected by the HGMs, and the impact strength increased considerably for the formulations with HGMs as a function of the brittle nature of these fillers.