Caracterização do comportamento mecânico de compósitos com matriz de poliuretano derivado do óleo de mamona e resina poliéster reforçadas com tiras de bambu

Abstract

RESUMO: A escolha dos materiais ecologicamente sustentáveis tem-se mostrado cada vez mais presente na atualidade. Visando seguir esta tendência há o crescimento nas pesquisas e utilização dos compósitos com fibras vegetais e/ou matrizes menos danosas ao ambiente; podendo substituir alguns materiais tradicionalmente empregados no dia a dia. Para o trabalho em questão foram desenvolvidos compósitos poliméricos utilizando tiras de bambu como reforço e resina poliuretano derivada de óleo de mamona ou resina poliéster, como matriz. Para fins de comparação, uma chapa comercial de bambu e tiras de bambu in natura foram analisados. O tratamento químico para o reforço, no caso as tiras de bambu, foi realizado no intuito de reduzir a absorção de umidade e, consequentemente, a ação de microrganismos, que podem comprometer as propriedades do compósito. Os compósitos foram caracterizados por meio de ensaios mecânicos de tração e flexão em três pontos. No carregamento em tração os compósitos poliuretano/bambu e poliéster/bambu apresentaram propriedades bem próximas às tiras de bambu in natura, considerando o desvio; o que demonstra que as tiras de bambu influenciam mais na resistência à tração do material do que qualquer uma das resinas. No carregamento em flexão o compósito com poliéster/bambu apresentou melhor desempenho que o compósito poliuretano/bambu e, acima deste, as tiras de bambu in natura, demonstrando que essa propriedade sofre influência direta do tipo de matriz utilizada. A chapa comercial se destaca em ambos os tipos de carregamento, com propriedades superiores aos compósitos e as tiras de bambu in natura. Como conclusão, pode-se dizer que o compósito com resina poliuretano e tiras de bambu, foco principal deste trabalho, apesar de não alcançar as propriedades de um material comercial, apresenta potencial para utilização, com a vantagem de ser um material derivado de fontes renováveis.

ABSTRACT: The choice of ecologically sustainable materials has been increasingly present nowadays. Aiming to follow this trend there is growth in research and use of composites with plant fibers and/or matrices less harmful to the environment; being able to replace some materials traditionally used in everyday life. For this, polymeric composites were combined using bamboo strips as reinforcement and polyurethane resin derived from castor oil or polyester resin, as matrix. For comparison, a commercial bamboo sheet and bamboo strips alone were analyzed. The chemical treatment for reinforcement, in this case the bamboo strips, was carried out in order to reduce moisture absorption and, consequently, the action of microorganisms, which can compromise the properties of the composite. The composites were characterized by mechanical tests, three-point bending and tensile tests. In the tensile test, the polyurethane/bamboo and polyester/bamboo composites showed properties very close to the bamboo strips alone, considering the deviation; which demonstrates that the bamboo strips have a greater influence on the material resistance than any of the resins. In flexural test , the composite with polyester/bamboo performed better than the polyurethane/bamboo composite and, above this, the strips of bamboo alone, demonstrating that this property is directly influenced by the type of matrix used. The commercial plate stands out in both types of loading, with properties superior to any of the composites and bamboo strips alone. In conclusion, it can be said that the composite with polyurethane resin and bamboo strips, the main focus of this work, despite not reaching the properties of a commercial material, has potential for use, with the advantage of being a material derived from renewable sources.