Hydrothermal study of polymeric composites reinforced by jute/cotton vegetable fibers manufactured by RTM: mechanical characterization and water sortion.

Atualmente existe uma maior preocupação com o ecossistema, que inclui uma legislação mais rigorosa e uma educação/conscientização da população quanto ao consumo e descarte de produtos. Neste sentido, este trabalho trata da utilização de fibras vegetais como reforço em compósitos de matriz polimérica. Os compósitos reforçados com fibras vegetais são biodegradáveis razoavelmente fortes, leves e não trazem danos à saúde. Entretanto apresentam baixo módulo de elasticidade, pobre resistência à umidade e baixa resistência mecânica, se comparado a compósitos reforçados de fibras sintéticas. Neste contexto, o objetivo deste trabalho, é caracterizar mecanicamente compósitos híbridos de tecido juta-algodão/poliéster a seco e com sorção de água em diferentes temperaturas, utilizando duas frações volumétricas de fibras. Os compósitos foram moldados pelo processo de RTM (Moldagem por Transferência de Resina), com frações volumétricas de fibras de 32 (4 camadas de tecido juta/algodão) e 48% (6 camadas de tecido juta/algodão). Foi realizado ensaio de sorção de água dos compósitos nas temperaturas de 25, 50 e 75 °C, e na sequência, os compósitos submetidos à sorção de água nas temperaturas de 50 e 75°C foram caracterizados em tração (ASTM D3039), impacto Izod (ASTM D256) e flexão (ASTM D790). Em todos os ensaios, verificou-se que quanto maior a temperatura do banho de água, menor o tempo para atingir a saturação máxima do compósito. Isto foi decisivo para a escolha das temperaturas de 50 e 75°C a fim de diminuir a quantidade de material nos estudos experimentais. Para as propriedades mecânicas em tração, flexão e impacto, fica evidente a perda das propriedades mecânicas dos compósitos quando estes absorvem água, o que pode ser atribuído à plastificação da matriz e ao descolamento das camadas de fibras dos compósitos, reduzindo a adesão interfacial entre fibra e matriz. Além disso, as fibras vegetais incharam com a absorção da água.Currently there is a growing concern with the ecosystem, which includes stricter legislation and education / awareness of the population as to the consumption and disposal of products. Thus, this work deals about the use of vegetable fibers as reinforcement in polymer matrix composites. The composites reinforced with vegetal fibers are biodegradable reasonably strong, light in weight and do not damage health. However, they have low elastic modulus, poor moisture resistance and low mechanical properties when compared to synthetic fiber reinforced polymer composites of s. Therefore, the aim of this work is to mechanically characterize hybrid jute-cotton fabric/polyester composites in before and after water sorption at different temperatures using two volume fractions of fibers. The composites were molded by the RTM (Resin Transfer Molding) with volume fiber fractions of 32 (4 layers of jute/cotton fabric) and 48% (6 layers of jute/cotton fabric). Water sorption tests were conducted at 25, 50 and 75 ° C for all composites. Then, tensile (ASTM D3039), Izod impact (ASTM D256) and flexural (ASTM D790) samples were immersed in water at, s 50 and 75 ° C and their properties were determined at different time intervals . Resultsi indicate that the higher the water bath temperature, the shortest the time for the composite reach the maximum saturation . This was decisive for choosing the temperatures of 50 and 75 °C in order to decrease the amount of material in the experimental studies. Mechanical properties of tensile strength, flexural and impact specimens indicates that composite mechanical properties decreased with water sorption and higher fiber content, which can be attributed to the plasticizing effect of water, fiber hygroscopy and to the displacement of the fiber layers in the composites reducing fiber/matrix interfacial adhesion. Besides, the vegetable fibers swelled with the absorption of water, which increases internal stresses.CNP