Molding and comparison of compound properties of poly (butileno adipato-co-tere-pallalate) composite with vegetable fiber fabrics

In recent years, the increasing volume of polymer resin production and use has generated environmental problems caused by the post-consumption disposal of these materials, which become huge amounts of waste due to the difficulty of biodegradation and also the low use in recycling processes. Thus, the present work sought the development of polymeric composites with the use of a thermoplastic and biodegradable polymer matrix (PBAT). For the molding of the composites were used jute vegetable fibers, which are of renewable source, easy to obtain and low cost. In the case, three different commercial types of fiber fabric were used: jute (F9), jute and cotton (I33) and jute 2X2 with weights of 382 g / m2, 361 g / m2 and 438 g / m2 respectively. The moldings of the materials were made in metal mold coupled in a hydraulic press, using the hot compression method, followed by cooling at room temperature. After the moldings, the materials were cut for the analysis of spectroscopy in the infrared region by Fourier transform (FTIR), thermal properties by thermogravimetric analysis (TGA/DTG), dynamic-mechanical thermal analysis (DMTA), mechanical tests (tensile and impact), scanning electronic microscopy (SEM) analysis, crystallinity (XRD) and contact angle. FTIR analysis revealed only O-H bands present in the composite samples due to the presence of the fibers. Regarding the TGA/DTG analysis, it was observed that the insertion of the reinforcement in the matrix caused a decrease of 3 to 4% in the thermal stability of the composites in relation to the PBAT. From the results of the mechanical tests of traction and impact it was possible to observe improvements of up to 208% in the maximum tensile strength and 142% in the impact resistance. According to the SEM images, fibers / polymer matrix interaction was observed, revealing a certain interfacial adhesion. The percent crystalline phase of PBAT (17.79%) was obtained by the XRD diffractogram. In the contact angle analysis, the PBAT polymer and the composites presented hydrophobic characteristics on the respective surfaces. Therefore from the set of analyzes performed in this work it was possible to characterize and compare the three different types of jute fiber fabrics reinforced composites with the PBAT polymer. In addition, it was possible to verify that the composites presented superior mechanical properties compared to PBAT polymer without reinforcement.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Nos últimos anos, o crescente volume de produção e uso de materiais poliméricos têm gerado problemas ambientais causados pelo descarte pós-consumo, os quais se tornam enormes quantidades de resíduos devido à dificuldade de reciclagem ou de biodegradação da maioria deles. Assim, o presente trabalho buscou o desenvolvimento de compósitos poliméricos com utilização de uma matriz polimérica termoplástica e biodegradável (PBAT). Para a moldagem dos compósitos foram utilizadas fibras vegetais de juta, que são de fonte renovável, de fácil obtenção e de baixo custo. No caso, foram utilizados três diferentes tipos comerciais de tecidos de fibras: juta (F9), juta e algodão (I33) e juta 2X2 com gramaturas de 382 g/m2, 361 g/m2 e 438 g/m2 respectivamente. As moldagens dos materiais foram realizadas em molde metálico acoplado a uma prensa hidráulica, utilizando o método de compressão a quente, seguido de resfriamento em temperatura ambiente, obtendo placas tipo sanduíche (polímero, fibras, polímero). Após as moldagens, os materiais foram cortados para a realização de análise de espectroscopia na região do infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), análise térmica por Termogravimetria (TG/DTG), análise térmica dinâmico-mecânica (DMTA), ensaios mecânicos (tração e impacto), análise de microscopia eletrônica de varredura (MEV), cristalinidade (difração de Raio-X - DRX) e ângulo de contato. A análise de FTIR permitiu caracterizar tanto as fibras como o polímero com suas respectivas bandas características. Em relação à análise por TG/DTG foi observada que a inserção do reforço na matriz ocasionou diminuição em torno de 3 a 4% na estabilidade térmica dos compósitos em relação ao PBAT. A partir dos resultados dos ensaios mecânicos de tração e impacto foi possível observar melhoras de até 208% na resistência máxima em tração e 142% na resistência ao impacto com inserção dos tecidos de fibras. De acordo com as imagens de MEV foi observada interação fibras/matriz polimérica, revelando adesão interfacial. A porcentagem de fase cristalina do PBAT (17,79%) foi obtida pelo difratograma de DRX. Na análise de ângulo de contato, o polímero PBAT e os compósitos apresentaram características hidrofóbicas nas respectivas superfícies. Portanto, a partir do conjunto de análises realizadas neste trabalho foi possível caracterizar e comparar os compósitos reforçados com três diferentes tipos de tecidos de fibras de juta com o polímero PBAT. Adicionalmente, foi possível verificar que os compósitos apresentaram propriedades mecânicas superiores comparadas ao polímero PBAT sem reforço