Mechanical properties of polyester / jute composites: effects of surface treatments thermal aging and water absorption.

Submitted by Deyse Queiroz (deysequeirozz@hotmail.com) on 2019-09-13T09:44:25Z No. of bitstreams: 1 WILMA SALES CAVALCANTI - DISSERTAÇÃO PPGEQ 2000.pdf: 5758141 bytes, checksum: 9849a008a7e4737dd4e8763483c752e5 (MD5)Made available in DSpace on 2019-09-13T09:44:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 WILMA SALES CAVALCANTI - DISSERTAÇÃO PPGEQ 2000.pdf: 5758141 bytes, checksum: 9849a008a7e4737dd4e8763483c752e5 (MD5) Previous issue date: 2000-12-20Neste trabalho, as propriedades mecânicas de compósitos de matriz poliéster reforçados por tecidos de juta, foram avaliadas em função do teor de fibras, tempo de exposição térmica, da secagem previa do reforço e de tratamentos superficiais nas fibras. A absorção de água destes compósitos em função destes parâmetros também foi avaliada. Os resultados obtidos mostram que as propriedades mecânicas dos compósitos dependem do teor de fibras. Aumentos de 20% na resistência a tração e 108% no modulo chegaram a ser alcançados em compósitos reforçados por 4 camadas de tecido (50% em peso de fibras). 0 alongamento na ruptura, mesmo sem ter apresentado variação significativa, tendeu a aumentar levemente com o teor de fibras. A secagem previa do reforço elevou as propriedades mecânicas de todos os compósitos investigados. Dentre os dois tratamentos superficiais empregados, o tratamento com o pré-polímero isocianto foi o que se mostrou mais eficiente, contudo, estes aumentos não foram significativos. Melhores propriedades mecânicas foram exibidas por compósitos reforçados por tecidos tratados e submetidos a pre-secagem. Todos os compósitos investigados, quando expostos termicamente em estufa, independente do reforço ter sido previamente seco e/ou tratado ou não, tiveram comportamentos similares, ou seja: a) a resistência a tração decresceu nos 10 primeiros dias de exposição e se manteve para tempos mais longos, b) o modulo se manteve constante ou tendeu a aumentar em tempos mais longos e c) o alongamento na ruptura diminuiu com o tempo de envelhecimento térmico. A absorção de água foi maior para os compósitos reforçados por tecidos brutos do que para os reforçados por tecidos previamente secos. Os menores coeficientes de difusão efetiva e, portanto, a menor taxa de sorção de água foi obtida para compósitos tratados com isocianato e previamente secos. A cinética de sorção foi adequadamente descrita por um modelo difusional e, em todos os casos, os coeficientes de correlação foram superiores a 0,99.This work deals with the mechanical properties of polyester matrix composites reinforced by hessian cloths as a function of fiber content, thermal exposure time, fiber drying previous to composite lamination and fiber surface treatment. The water adsorption of these composites as a function of the above parameters was also evaluated. The results show that the composites mechanical properties depend on fiber content. Increases of up to 20% in tensile strength and 108% in modulus were obtained for composites reinforced by 4 plyes of hessian cloths (50% w/w of jute). The elongation at break, albeit not varying significantly, tended to slightly increase with fiber content. Drying of the cloths prior to lamination significantly increased the strength and modulus of all composites investigated. The isocyanate pre-polymer surface treatment was the most effective among the two treatments employed on the hessian cloths, however, the increases obtained for the composite's performance were not significant. Best mechanical properties were obtained by composites reinforced with surface treated cloths dried just before lamination. All composites under investigation, despite their reinforcement having been surface treated and/or previously dried or not, exhibited the same behavior during thermal exposure, i.e.: a) tensile strength decreased within the first 10 days of exposure and leveled off at longer times; b) the modulus was not affected or tended to increase with thermal aging and c) elongation at break decreased with thermal exposure. The composites reinforced by pre-dried hessian cloths absorbed less water than those reinforced by non-dried cloths. The lowest effective diffusion coefficients, and therefore, the lowest water sorption rate was obtained for composites reinforced by isocyanate modified, pre-dried cloths. Sorption kinetics was adequately described by a diffusional model and, in all cases, correlation coefficients better than 0.99 were obtained