Desenvolvimento de compósitos híbridos contendo resinas termoplásticas com fibras reforçativas longas

Resumo

Atualmente, existe uma demanda cada vez maior por materiais denominados "lightweight" (leves) - de alta resistência mecânica e baixa densidade. Nesse contexto, os compósitos híbridos termoplásticos apresentam uma abrangência muito grande e ainda crescente de aplicações técnico-comerciais em produtos dos mais variados segmentos, tais como: construção civil, agropecuária, automobilística, náutica, aviação, transmissão de energia e eletroeletrônicos, entre outros. A fim de garantir a viabilidade técnica e científica da fabricação de compósitos termoplásticos de alta performance, utilizando fibras longas contínuas impregnadas com resinas termoplásticas de média e alta viscosidades (LFRT), é muito importante melhorar (otimizar) a interação fibra/resina, a concentração das mesmas e, dessa forma, obter uma estrutura organizada entrelaçada em todo o produto. Para isso, serão feitas análises de reometria, de massa molar e das propriedades mecânicas das resinas, assim como das estruturas morfológicas superficiais e químicas das fibras de vidro e vegetais (sisal e curauá), através de técnicas de microscopia ótica e eletrônica e testes mecânicos e termomecânicos. Será construído um dispositivo protótipo contendo as condições geométricas e mecânicas necessárias para facilitar a impregnação das fibras pelas resinas (poliamida, blendas de PCL e TPS). Após, serão feitos testes de produção e caracterização da eficácia da impregnação e da distribuição dos tamanhos das fibras, através de técnicas laboratoriais, e, posteriormente, a construção dos moldes protótipos de injeção para dois produtos, um para o agronegócio e outro para redes de distribuição de energia elétrica. Serão conduzidos testes mecânicos e de degradação dos produtos obtidos. Espera-se obter compósitos termoplásticos de alta rigidez estrutural com elevadas concentrações de fibras de vidro ou fibras vegetais (acima de 30%) que garantirão aos produtos a serem testados, um alto desempenho e os capacitarão a substituir com vantagem os já existentes, por conta dos fortes apelos tanto ecológicos quanto de mercado. O destinado ao agronegócio foi concebido para ser um produto inovador, patenteável e que irá melhorar o sistema de produção de mudas em viveiro e plantio e até mesmo permitirá a mecanização desse plantio. Já, o produto para redes de baixa tensão trará inúmeras vantagens, podendo ser usado em isoladores poliméricos ou cerâmicos sem que ocorra corrosão, dilatações, fugas de corrente e aumento da isolação do conjunto isolador - cruzeta. As atividades de engenharia serão coordenadas pela HYCO e, na sua maioria, executadas em parceria com a Embrapa Instrumentação pelo próprio coordenador do projeto, com suporte da equipe de pesquisadores da Embrapa. (AU)