Poliolefinas reforçadas com fibras vegetais curtas: sisal × curauá Polyolefins reinforced with short vegetal fibers: sisal vs. curauá

• Main Authors: Márcia A. S. Spinacé, Lea G. Janeiro, Filippe C. Bernardino, Thais A. Grossi, Marco-A. De Paoli
• Format: Article
• Language: English
• Published: Associação Brasileira de Polímeros 2011-01-01
• Series: Polímeros
• Subjects: Fibras vegetais; curauá; sisal; compósito polimérico; extrusão; Vegetal fibers; polymeric composite; extrusion
• Online Access: http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0104-14282011000300003

É crescente o interesse nos compósitos poliméricos reforçados com fibras vegetais curtas em substituição às fibras de vidro, pois as fibras naturais provêm de fontes renováveis, não são abrasivas aos equipamentos de processamento, são biodegradáveis, e possuem baixa densidade comparada às fibras de vidro. Elas apresentam início de degradação em torno de 200 °C, sendo adequadas para reforçar poliolefinas que são processadas até essa temperatura ou termofíxos. Várias fibras vegetais vêm sendo usadas como reforço, dentre elas o curauá e o sisal; no entanto, há grande controvérsia na literatura sobre as propriedades finais dos compósitos. Neste trabalho comparamos as propriedades de compósitos de polietileno de alta densidade ou polipropileno com 20% em massa de fibras curtas de sisal ou de curauá com ou sem agentes de acoplagem. Todos foram processados por extrusão e moldados por injeção, exatamente nas mesmas condições, e os resultados foram comparados em termos das propriedades mecânicas. As fibras de curauá apresentam resistência à tração superior às fibras de sisal e os compósitos com fibras de curauá apresentaram resistência à tração e flexão ligeiramente superior aos compósitos com fibra de sisal. No caso da resistência ao impacto a situação se inverte. Como o sisal é mais frágil que o curauá, durante o processamento ocorre maior quebra da fibra provocando essa diferenciação nas propriedades mecânicas dos compósitos.<br>There is growing interest in reinforced polymer composites using short vegetal fibers to replace glass fibers for several reasons. The composite fibers are produced from renewable resources, being biodegradable and less abrasive to the processing equipment, in addition to possessing a lower density than the glass fibers. Since their thermal degradation onset is at 200 °C, they can be used to reinforce thermoplastics processed below this temperature and thermosets. Several vegetal fibers have been used as reinforcing agent, including sisal and cuaruá. However, there is controversy in the literature about the composites final properties. In this work we compare the properties of composites of high density polyethylene or polypropylene with 20 wt. (%) of short sisal or curauá fibers, with or without a coupling agent. All composites were processed by extrusion and molded by injection, under exactly the same conditions, and the mechanical properties were compared. The curauá fibers presented a higher tensile resistance than the sisal fibers, and the composites with curauá fibers had slightly higher tensile and flexural resistance compared to the sisal fiber composites. The situation is opposite in the impact resistance results, with sisal composites displaying higher impact resistance. Since sisal fibers are more fragile than curauá fibers, during processing there is a higher fracture of sisal in comparison to curauá, inducing these differences in composites mechanical properties.