Avaliação do processamento e propriedades de compósitos de poliuretano termoplástico reforçados com fibras silexil, em comparação com outras fibras/cargas comercialmente utilizadas

A introdução de fibras/cargas minerais tem a finalidade de reforçar polímeros e tem gerado materiais mais apropriados, em termos de propriedades e peso, para aplicações automobilísticas, entre outras.Neste trabalho foi estudada a possibilidade da utilização da nova fibra curta Silexil como agente reforçante para poliuretano (PU). Para tanto foi estudado comparativamente o comportamento do Silexil e de outras cargas/fibras usualmente utilizadas como reforço polimérico em uma matriz de poliuretano, como: fibras de vidro, fibras Lapinus, wollastonita e talco. Estas fibras curtas foram incorporadas em uma matriz de poliuretano na proporção de 17% em massa (usualmente utilizada pelos fabricantes de peças em PU) por duas rotas diferentes: (1) processos de mistura/prensagem e (2) injeção. Os resultados obtidos mostraram que as fibras Silexil são menos densas que as outras cargas/fibras. Além disso, as fibras Silexil apresentaram tamanhospróximos ao das fibras de vidro moídas. Observou-se que as fibras usadas tiveram grande redução de comprimento durante a incorporação ao PU. Condições mais agressivas de processamento, como temperaturas e tempos mais elevadas, levaram a processos de degradação do PU, como notado por espectroscopia de infravermelho.As propriedades mecânicas dos compósitos produzidos mostraram que as fibras testadas são viáveis de serem usadas como agente de reforço em matrizes poliméricas. No entanto, a eficiência de reforço não foi elevada devido a fatores como: fraca adesão interfacial; degradação das fibras e do polímero durante processamento.The introduction of fibers/fillers in polymers is a common strategy to produce material with enhanced properties and low densities for applications such as in the automobile industry. In this work, a novel kind of an inorganic short fiber (Silexil), obtained from mineral resources, was characterized and applied as a reinforcing agent in thermoplastic polyurethane (PU). The processing and properties of PU composites having Silexil as reinforcing agent were compared with compositesproduced by using other fibers/fillers, such as: glass fibers, Lapinus fibers, wollastonite and talc. These fibers/fillers were incorporated into PU using two different routes: (1) mixing/pressing and (2) injection molding. Results showed that Silexil fibers have lower densities than other teste fibers/fillers. Silexil fibers have also similar lengths when compared to milled glass fibers. All fibers had their lengths reduced during the polymer processing operations. More aggressive processing conditions, such as longer times and higher temperatures of mixing, led to PU degradation, as observed by infrared spectroscopy. Mechanical properties of the composites showed that Silexil fibers can be usedas reinforcing agents for composites. Higher levels of reinforcement were not observed due to the following factors: degradation of fibers and PU during the process and low adhesion between fibers/fillers and polymer