Correlações entre propriedades dinâmico-mecânicas e durabilidade sob fadiga mecânica em compósitos de polipropileno/polipropileno maleificado/fibra de vidro.

Apesar de já ser conhecida a influência da adesão interfacial no desempenho mecânico de curta duração dos compósitos termoplásticos, pouco se sabe sobre a influência da natureza da interface/interfase fibra-polímero na resistência à fadiga destes materiais. Esta propriedade de longa duração é de suma importância em aplicações de engenharia, onde os compósitos moldados por injeção de polipropileno (PP) reforçado com fibra de vidro curta (FV) começam a encontrar grande relevância e atuação, em função de desempenho superior alcançado com uso de compatibilizantes interfaciais. Assim, neste trabalho, buscou-se investigar a influência da adição do compatibilizante interfacial de PP funcionalizado com anidrido maleico (PP-g-MAH) no comportamento mecânico sob fadiga cíclica em compósitos de PP reforçado com 30% em peso de FV. Os ensaios de fadiga foram realizados em flexão quatro-pontos sob deformação controlada na freqüência de 1 Hz e ciclo completo reverso com tensão média zero. Com o objetivo de obter rapidamente informações indicativas sobre a influência do teor de PP-g-MAH na durabilidade sob fadiga mecânica destes compósitos, apresenta-se neste trabalho uma metodologia experimental que busca correlacionar as propriedades obtidas por análise térmica dinâmicomecânica (DMTA) dos compósitos, sem e com envelhecimento por curto tempo sob fadiga, com o experimentalmente determinado desempenho sob fadiga mecânica destes materiais. A principal conclusão deste trabalho demonstra que a propriedade de amortecimento mecânico (tan d), associado ao atrito interfacial do compósito, diminui com aumento no teor do compatibilizante de PP-g-MAH incorporado, sendo este efeito melhor evidenciado nos compósitos pré-envelhecidos sob fadiga. Esta redução no valor de tan d do compósito indica claramente um aumento no grau de compatibilização interfacial fibrapolímero e reflete de forma coerente e inversamente proporcional ao número de ciclos até falha verificada nos ensaios de longa duração sob fadiga mecânica, proporcionando um aumento na durabilidade dos compósitos de PP em análise.Although the influence of interfacial adhesion on short-term mechanical performance of fiber-reinforced thermoplastic composites has been well established, very little published information is available on the influence of the composite interface/interphase characteristics on fatigue properties of these materials. Fatigue life determination is of paramount importance for engineering applications of injection moulded short glass fiber (GF) reinforced polypropylene (PP) composites. Thus, this work is related to an investigation on the influence of maleated polypropylene (PP-g-MAH) interfacial compatibilizer on the fatigue resistance properties of 30 percent GF-reinforced PP composites. The mechanical fatigue analysis was carried out using four-point bending tests under deformation controlled mode at frequencies of 1 Hz and complete reverse cycle (R = - 1). In order to obtain quick comparative data on PP-g-MAH compatibilizer performance on the fatigue life of these composites, an experimental procedure was elaborated in order to correlate the properties determined by dynamicmechanical thermal analysis (DMTA) of composite samples, both pristine or subjected to short-term cyclic loading, with the experimentally determined fatigue life of these materials. The main conclusions of this work indicate that the mechanical damping (tan d) values, related to the fiber-polymer interfacial friction, reduce with compatibilizer content; this effect being better evidenced in the fatigued samples. The decrease in tan d values with compatibilizer content clearly indicate an increase in the composite interfacial compatibility and were found to be inversely proportional to the number of cycles to failure determined by long-term fatigue testing, thus, promoting an increase in the fatigue life of the investigated PP/PP-g-MAH/30%GF composites