Obtenção e Caracterização de Compósitos de Resina Poliéster Insaturada moldados pelo Processo de Infusão.

Abstract

A Resina Poliéster Insaturada (RPI) é extensivamente utilizada em compósitos com reforços de fibra de vidro devido ao seu baixo custo, desempenho de propriedades e fáceis técnicas de processamento com reforços. Entretanto, uma RPI possui algumas desvantagens, como fragilidade e baixa resistência a propagação de trincas. Uma das formas de melhorar suas propriedades mecânicas é a formação de rede polimérica híbrida (HPN), que é composta de um polímero principal contendo dois tipos de grupos reativos dos quais podem fazer parte de uma reação de reticulação por meio de diferentes mecanismos. Dentre as técnicas utilizadas para obtenção de compósitos, se destaca a Moldagem por Transferência de Resina Assistida por Vácuo (VARTM), que permite o uso de ferramentas de baixo custo e produz peças com alta qualidade. O principal objetivo do presente trabalho é avaliar a eficiência de uma RPI convencional no processo VARTM e comparar as propriedades físicas, químicas e mecânicas com a HPN. Uma convencional RPI ortoftálica foi sintetizada e suas propriedades físico-químicas, tais como, índice de acidez, viscosidade, teor de sólidos, densidade, tempo gel e pico exotérmico, foram caracterizadas. A resina poliéster, tida como resina de referência, foi modificada com adição de 3,84; 7,71; 11,55 e 15,43% de resina epóxi DGEBA sob a RPI com o objetivo de obter uma HPN por dois processos distintos. No processo 1 foi realizado uma mistura simples entre a RPI já diluída com monômero de estireno e a DGEBA e no processo 2 a DGEBA foi adicionada na RPI antes da diluição com o monômero de estireno e realizada mistura sob aquecimento à 80 °C por 1 hora. As resinas foram caracterizadas pelas análises de FTIR e DMA, constatando que no processo 1 a resina epóxi produziu um efeito plastificante na RPI, enquanto no processo 2 promoveu reticulação entre as duas resinas. Desse modo, a resina de referência e a resina modificada pelo processo 2 que apresentou maior Tg (resina com adição de 3,84% de DGEBA) foram moldadas pelo processo VARTM com reforço de fibra de vidro. Os corpos de prova foram cortados com orientação de fibra a 0° e 90°, sendo que em metade dos corpos de prova foi realizada a pós cura por 1 hora à 80 °C. Foram realizadas análises de DMA, fração volumétrica de fibras e volumes de vazios e ensaios de resistência à tração, cisalhamento no plano, compressão e cisalhamento interlaminar. Todos os laminados apresentaram teor de fibras maior que 50% e volume de vazios menor que 2%. O aumento máximo nas propriedades do compósito com a HPN em relação a resina de referência no ensaio de resistência à tração foi de 34,34% e de 5,52% no módulo de elasticidade, no cisalhamento no plano foi de 7,46% e no módulo de cisalhamento de 9,12%, na compressão foi de 5,2% e 10,47% no módulo de elasticidade e no ensaio de cisalhamento interlaminar houve um aumento de 53,37%. Não houve melhora nas propriedades mecânicas dos compósitos com pós cura em relação aos sem pós cura.