Inclusão de materiais lignocelulósicos na produção de compósitos plásticos

Abstract

Soluções que levem à produção de plásticos mais sustentáveis têm motivado a comunidade científica a buscar novas alternativas para a substituição das matérias-primas oriundas de fontes não renováveis, tais como as fibras de vidro. Neste contexto as fibras vegetais aparecem como uma boa alternativa, já que possuem baixo custo, boa resistência mecânica, disponibilidade e por serem de origem renovável. O objetivo desse trabalho foi avaliar a substituição de fibras de vidro por fibras lignocelulósicas na produção de compósitos plásticos utilizados em setores da construção civil. A resina utilizada foi do tipo poliéster insaturada ortoftálica com adição de catalisador peróxido de metil-etil-cetona. Foram testados quatro tipos de materiais lignocelulósicos (malva, bagaço de cana, eucalipto e pinus) com e sem modificações físico-químicas. As modificações físico-químicas foram realizadas com hidróxido de sódio, anidrido maleico e tratamento corona. Os compósitos foram avaliados quanto às propriedades físicas e mecânicas. Os resultados demonstraram o potencial da utilização de fibras lignocelulósicas na produção de compósitos plásticos fibro- reforçados, porém as modificações físico-químicas realizadas no material lignocelulósico tiveram comportamento diferente para os diferentes materiais de reforço. Compósitos de feixes de malva foram os que apresentaram melhor desempenho mecânico, contudo as modificações físico-químicas foram mais eficientes para os compósitos de partículas de bagaço de cana e pinus, onde foram observados aumentos nos valores médios de algumas propriedades mecânicas, principalmente para resistência a tração.

Solutions for the production of sustainable plastics have motivated the scientific community to search for new alternatives for the replacement of raw materials from non-renewable sources such as glass fibers. Therefore, plant fibers appear to be a feasible alternative, since they present low cost, suitable mechanical strength, wide availability, besides being renewable. This work aimed to evaluate the replacement of glass fibers by lignocellulosic fiber on plastic composites used in civil construction sectors. The resin used was ortho unsaturated polyester with addition of catalyst peroxide methyl ethyl ketone. Four plant fibers were tested (malva, sugar cane bagasse, eucalypt and pine) with and without chemical modification. The chemical modifications were performed with sodium hydroxide, maleic anhydride and corona treatment. The composites were evaluated by their physical and mechanical properties. The initial results showed the potential of using plant fiber on the production of fiber-reinforce plastic composites, although the modifications were performed physicochemical behavior different for different reinforcing materials. Composite beams mauve presented the best mechanical performance, however physicochemical changes were more efficient for composite particles sugarcane bagasse and pine, where increases were observed in the mean values of some mechanical properties mainly for resistance traction.