Comp?sitos de matriz estervin?lica refor?ados com fibras da Luffa cylindrica modificadas superficialmente.

Atualmente existe uma procura por novos materiais de engenharia que apresentem uma combina??o de resist?ncia, baixa densidade, facilidade de processamento e custos reduzidos. Neste contexto, comp?sitos de matriz polim?rica refor?ados por fibras naturais t?m sido estudados nos ?ltimos anos devido ?s suas vantagens de car?ter ecol?gicas e econ?micas. Todavia, o uso em potencial desta classe de materiais ? ?s vezes limitado pela baixa compatibilidade apresentada pelas fibras naturais hidrof?licas por matrizes polim?ricas de elevado car?ter hidrof?bico. Para melhorar a adesividade e molhabilidade das fibras naturais por matrizes polim?ricas tratamentos superficiais f?sicos e qu?micos destas fibras t?m sido propostos possibilitando melhorias nas propriedades mec?nicas dos materiais comp?sitos. O presente trabalho tem como objetivo o preparo e a caracteriza??o de um material comp?sito de matriz termorr?gida estervin?lica refor?ado com as fibras do fruto da Luffa cylindrica natural e ap?s tratamentos de modifica??o. Nesse estudo foram utilizados os tratamentos de extra??o em solventes org?nicos, merceriza??o e esterifica??o com os dianidridos BTDA e PMDA. A microestrutura das fibras foi analisada atrav?s de ensaios padronizados como: determina??o do teor de umidade, cinzas, extrativos, lignina, ?-celulose e holocelulose. Ap?s extra??o com solventes org?nicos as fibras foram mercerizadas e esterificadas com os dianidridos. As altera??es foram acompanhadas atrav?s de: FTIR, DRX, titula??o, MEV, EDS, DSC e TGA. Para o preparo dos materiais comp?sitos foi utilizada uma propor??o de 15% de fibras em rela??o ? matriz estervin?lica e a varia??o de densidade dos materiais foi determinada. A moldagem e cura dos corpos de prova para ensaios mec?nicos foram realizadas sob temperatura e press?o ambiente. A matriz e os comp?sitos refor?ados com as fibras modificadas foram analisados atrav?s de: FTIR, MEV, EDS, DSC, TGA e ensaio de absor??o de ?gua. Ensaios mec?nicos padronizados como impacto Charpy, ensaio de tra??o e DMTA foram realizados para avaliar a resist?ncia mec?nica. Os resultados mostraram que em todos os casos os materiais comp?sitos refor?ados com as fibras da Luffa apresentaram melhorias nas propriedades mec?nicas e t?rmicas em rela??o ? matriz estervin?lica. Somente como exemplo, uma redu??o na densidade de 46%, aumento na resist?ncia ? tra??o de 50% e tenacidade sob impacto de 350% foram obtidas para o comp?sito refor?ado com as fibras esterificadas com BTDA.Nowadays exist research for new engineering materials that present resistance, low density, easiness processes and reduced costs. In this class are the polymeric composites reinforced by natural fibers that have been studied in the last years due to the ecological and economical character advantages. Though, the use in potential of this class of materials is sometimes limited by the low compatibility presented by the natural fibers by polymeric matrices of high hydrophobic character. To improve the adhesiveness and wettability of the natural fibers for polymeric matrices physical and chemical superficial treatments of these fibers they have been proposed making possible improvement in the mechanical properties of the materials composites. The present work has as objective the preparation and the characterization of a composite material of vinyl ester thermosetting polymeric matrix reinforced with the fibers of the fruit of the Luffa cylindrica before and after modification treatments as: organic solvents extraction, mercerization and esterification with BTDA and PMDA dianhydrides. The microstructure of the fibers was analyzed through standards as determination of the humidity percentage, ashes, extractives, lignin, cellulose and holocellulose. After extraction with organic solvents, the fibers were mercerized and esterificated with the dianhydrides. The alterations were accompanied through: FTIR, XRD, TGA, SEM, EDS, DSC and titulation. For the preparation of the materials composites a proportion of 15% of fibers was used in relation to the vinyl ester matrix and the variation of density of the materials determined. The molding and cure of the composites for mechanical tests were accomplished under temperature and pressure environment. The matrix with aluminum hydroxide and the composites reinforced with the modified fibers were analyzed for: FTIR, SEM, EDS, DSC, TGA and absorption of water test. Standardized mechanical tests as Charpy impact, stress strenght and DMTA were accomplished to evaluate the mechanical resistance. The results showed that in all the cases the materials composites reinforced with the fibers Luffa presented improvements in the mechanical and thermal properties in relation to the vinyl ester matrix. Only as example, a reduction in the density of 46%, increases in the stress strenght of 50% and impact resistance of 350% were obtained for the composite reinforced with the fibers esterificated with BTDA