Influência da variação granulométrica do rejeito de caulim nas propriedades mecânicas e de flamabilidade de compósitos poliméricos

Através da reutilização, este estudo buscou explorar o potencial do rejeito do beneficiamento do caulim como material de carga em compósitos, visto a grande quantidade de resíduos disponíveis na região Amazônica, e assim desenvolvendo materiais combinados visando propriedades aprimoradas. Este trabalho consiste na fabricação de compósitos de matriz polimérica com rejeito de caulim advindo de uma indústria do município de Barcarena, peneirado em duas faixas granulométricas (100 e 400 mesh da série Tyler). A fabricação ocorreu pelo método hand lay-up em moldes de silicone, sem compressão. As frações de resíduo foram testadas e utilizadas em 10% e 20% em massa. A matriz utilizada foi a Poliéster Insaturada Ortoftálica Cristal, juntamente do acelerador de cobalto (1,5% v/v) e iniciador MEK-P (1% v/v), para o sistema de reticulação. A massa específica aparente do rejeito foi averiguada por meio do método do picnômetro. A caracterização do rejeito correspondeu a uma análise mineralógica, através da Difração de Raios X, e morfológica, por meio da Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Os corpos de prova fabricados foram submetidos a ensaios físicos de Absorção de Água, Porosidade Aparente e Massa Específica Aparente, seguindo as normas ASTM D570, D2734 e D792, respectivamente. As propriedades mecânicas foram analisadas realizando-se o ensaio de tração (ASTM D638). Por fim, a taxa de propagação de chama foi determinada pelo ensaio de flamabilidade horizontal (ASTM D635). A análise mineralógica, por DRX, do rejeito apresentou picos de Caulinita e Quartzo, enquanto que a morfológica, por MEV, identificou os formatos pseudo-hexagonais das partículas, bem como a variação do tamanho entre as granulometrias estudadas. Nos ensaios físicos, os compósitos obtiveram um aumento das propriedades físicas conforme a inserção de particulado na matriz polimérica. A resistência à tração dos compósitos mostrou um declínio em relação a matriz polimérica, não sendo um reforço efetivo, apesar das séries de compósitos com particulados de 400 mesh apresentarem maior eficiência em comparação à série de 100 mesh. O ensaio de flamabilidade horizontal permitiu discutir a influência da carga inorgânica do caulim nos compósitos poliméricos, sendo um bom agente retardante de chamas, especialmente para as séries com proporção mássica de 20% de rejeito de caulim, se enquadrando nas normas ASTM D635 e CONTRAN 498. Com base no estudo realizado, a aplicação de rejeito de caulim advindo do beneficiamento é uma alternativa para a produção de compósitos, visando a melhora de propriedades especificas do material final, e possível aplicação, tais como divisórias de parede, painéis, e outros locais em que não se exija um esforço mecânico elevado.