Influência do retardante de chamas nas propriedades mecânicas e flamabilidade em compósitos poliméricos de epóxi/fibra de curauá

Currently, there is a great search for materials derived from renewable sources. The vegetable fibers as reinforcement for polymer matrixes, has been used as an alternative to replace synthetic fibres, being biodegradable and of low cost. The present work aims to develop a composite material with epoxy resin reinforced with curauá fibre with the addition of alumina trihydrate (aluminum hydroxide, Al(OH)3) as a flame retardant, which was used in proportions of 10 %, 20% and 30% of the total volume of the composite. The curauá fibers have gone through a cleaning process with an alkaline bath of sodium hydroxide (NaOH ), parallelized by hand and cut carding according to the default length . They were molded composites with fibers 30cm. Composites were molded in a Lossy Mold with unidirectional fibres in the proportion of 20% of the total volume of the composite. The composites were prepared in the Chemical Processing Laboratory of the Textile Engineering Department at UFRN. To measure the performance of the material, tests for the resistance to traction and flexion were carried out. with samples that were later analyzed in the Electronic Microscopy Apparatus (SEM ). The composites showed good mechanical properties by the addition of flame retardant and in some cases, leaving the composite more vulnerable to breakage. These mechanical results were analyzed by chi-square statistical test at the 5% significance level to check for possible differences between the composite groups. Flammability testing was conducted based on the standard Underwriters Laboratory 94 and the material showed a satisfactory result taking their average burn rate (mm / min) decreasing with increasing addition of the flame retardant composite.

Atualmente se observa uma grande busca por materiais originados de fontes renováveis. As fibras vegetais como reforço para matrizes poliméricas, tem sido uma alternativa para substituir fibras sintéticas, por serem biodegradáveis e de baixo custo. Este trabalho objetiva desenvolver um material compósito de resina epóxi reforçado com fibra de curauá e aditivo retardante de chama de alumina trihidratada (hidróxido de alumínio - Al(OH)3), que foi utilizado em proporções de 10%, 20% e 30% do volume total do compósito. As fibras de curauá passaram por um processo de limpeza com um banho alcalino de hidróxido de sódio (NaOH), paralelizadas através de cardagem manual e cortadas de acordo com o comprimento predefinido. Foram moldados compósitos com fibras de 30cm e com fração volumétrica de 20% de fibra no Lossy Mould. Os compósitos foram preparados no Laboratório de Engenharia Têxtil da UFRN. Os testes de resistência ao fogo foram realizados no laboratório de engenharia de materiais da UFRN. Para medir o desempenho do material, foram realizados ensaios de resistência à tração e flexão, com as amostras que foram posteriormente analisadas no aparelho de Microscopia Eletrônico de Varredura (MEV). Os compósitos apresentaram bom desempenho mecânico, e foi observado que a adição do agente retardante de chama influenciou nas propriedades mecânicas, e em alguns casos, deixando o compósito mais frágeis a ruptura. Esses resultados mecânicos foram submetidos ao teste estatístico Qui-Quadrado ao nível de significância de 5% para verificar possíveis diferenças entre ao grupos de compósitos. O teste de flamabilidade foi realizado baseado na norma Underwriter's Laboratory 94 e o material apresentou um resultado satisfatório, tendo a sua taxa média de queima (mm/min) diminuindo com o aumento da adição do retardante de chamas nos compósitos.