Análise da variação dos comprimentos e frações mássicas das fibras sintéticas e naturais (vidro e juta) nas propriedades mecânicas dos compósitos

A indústria atualmente vem cada vez mais buscando materiais novos que apresentem resistência e menor custo. Os materiais compósitos são planificados para aperfeiçoar os desempenhos em determinadas aplicações, nesse sentido os materiais reforçados com fibras apresentam propriedades atraentes. Este trabalho tem por objetivo verificar a influência do comprimento e frações mássicas de compósitos com a inserção de fibras sintéticas de vidro e fios naturais de juta (Corchorus capsularis). O processo de fabricação dos compósitos foi por laminação manual hand lay up associada à prensagem em molde metálico. A matriz polimérica utilizada foi a resina poliéster isoftálica insaturada em conjunto com catalisador (1 %) e acelerador de cobalto (1,5 %) em v/v. As proporções de fibras inseridas nos compósitos foram de 2,5 % e 5 % em massa e nos comprimentos de 30 mm, 45 mm e 60 mm. O fio de juta e a fibra de vidro foram analisados morfologicamente através da Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), para verificar as características que os compõem. Os compósitos foram avaliados de acordo com as propriedades físicas através da massa específica aparente - MEA (ASTM D-792), porosidade aparente - PA (ASTM D-2734), e absorção de água – AA (ASTM D-570), além do comportamento mecânico de resistência à tração (ASTM D-3039). As fraturas dos compósitos foram analisadas através do MEV. A análise morfológica apresentou uma fibra de vidro com áreas lisas e contínuas, e o fio de juta com um emaranhado de fibras e superfícies rugosas, características que influenciaram nos desempenhos físicos e mecânicos. As propriedades físicas de MEA, PA e AA aumentaram de 5 % a 60 % com a adição de fibra de vidro (FV) e 4 % a 98 % com adição de fibra de juta (FJ). A maior variação das caracterizações físicas foram as composições de FV 60 – 2,5 % e FJ 45 – 5 %. Os melhores resultados de caracterização mecânica à tração mostraram que as composições de FV 30 – 5 % e FJ 45 – 2,5 % apresentaram limite de resistência a tração de aproximadamente 28 MPa e 20 MPa, respectivamente. As frações de 5 % (FV) e 2,5 % (FJ) foram as que obtiveram melhores desempenhos mecânicos. As análises das superfícies de fratura determinaram os mecanismos de falhas presentes nos materiais, como ocorrência de fibras rompidas, “marcas de rios” e trincas. No geral, as propriedades físicas e mecânicas dos compósitos foram superiores em relação à matriz plena, tornando-os aptos a possíveis aplicações, como revestimentos internos em gerais.