Análise experimental de compósitos de poliuretano derivado de óleo de mamona e fibras de bananeira

Abstract

A crescente preocupação global com relação ao meio ambiente e preservação de recursos naturais não renováveis têm incentivado pesquisas em diferentes áreas buscando a utilização de materiais oriundos de fontes renováveis. Nesse contexto, a utilização de fibras vegetais e poliuretano derivado do óleo de mamona em compósitos poliméricos mostram-se como uma boa alternativa. Este trabalho tem como objetivo avaliar a influência da fração volumétrica, comprimento e tratamento alcalino das fibras de bananeira nas propriedades de compósitos com poliuretano derivado do óleo de mamona. As fibras de bananeira foram modificadas superficialmente com solução de hidróxido de sódio 10% por 1, 4 e 8 horas e caracterizadas por espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), microscopia eletrônica de varredura (MEV), análise termogravimétrica (TG), resistência a tração e densidade. A partir dos espectros FTIR observou-se que com apenas 1 hora de tratamento já ocorreu modificações superficiais e na estrutura química das fibras. Compósitos poliméricos, com diferentes frações volumétricas e comprimentos de fibras sem e com tratamento alcalino por 1 hora, foram preparados a partir da moldagem por compressão. Os compósitos foram analisados por MEV, TG, calorimetria exploratória diferencial (DSC), FTIR, resistência a tração, absorção de água e ensaio de pull-out. Observou-se que o tratamento alcalino das fibras resultou em aumento na resistência a tração e módulo elástico dos compósitos, devido à mudança na morfologia da superfície das fibras tratadas, somado à maior concentração de grupos hidroxila livres que promovem maior adesão mecânica e química, respectivamente, entre as fibras e a matriz. Com o aumento da fração volumétrica e comprimento das fibras também se verificou uma melhora nas propriedades mecânicas dos compósitos.