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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/10556| Título: | Desenvolvimento de compósito de poliuretana derivada de óleos vegetais com reforço de fibra de vidro |
| Título(s) alternativo(s): | Development of polyurethane composite derived from vegetable oils with glass fiber reinforcement |
| Autor(es): | Bonomo, Hugo Ueno Schwab, Lucas Henrique |
| Orientador(es): | Villanova, Rodrigo Lupinacci |
| Palavras-chave: | Compostos poliméricos Fibras de vidro Mamona Poliuretanas Engenharia mecânica Polymeric composites Glass fibers Castor beans Polyurethanes Mechanical engineering |
| Data do documento: | 6-Dez-2017 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Curitiba |
| Citação: | BONOMO, Hugo Ueno; SCHWAB, Lucas Henrique. Desenvolvimento de compósito de poliuretana derivada de óleos vegetais com reforço de fibra de vidro. 2017. 51 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecânica) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2017. |
| Resumo: | Os compósitos reforçados com tecido de fibra de vidro possuem vasta utilização, nos mais diversos setores da engenharia, devido à combinação de propriedades mecânicas, baixo custo e facilidade de fabricação. O compósito de fibra de vidro e polímero derivado de petróleo é utilizado na indústria aeronáutica, esportes náuticos e hélices de turbinas eólicas, tendo como principal problema o processo de fabricação ser tóxico. Uma alternativa a isso é a utilização de poliuretana derivada de óleo vegetal, pois é biodegradável e de matéria prima renovável, além de não utilizar solventes. O presente estudo se propõe a desenvolver um compósito com matriz poliuretana derivada de óleos vegetais, composto majoritariamente por óleo derivado da mamona com reforço de fibra de vidro. O tecido de fibra de vidro utilizado foi do tipo-E, bi-direcional, com 120g/m², do fornecedor Fibertex. Foram fabricados dois tipos de compósitos: fibra de vidro com matriz poliéster através do processo de laminação manual e fibra de vidro com matriz poliuretana vegetal através do processo de prensagem e cura a quente. O compósito fabricado com PU foi obtido utilizando três pressões (1,3, 2,6 e 3,9MPa) e duas temperaturas (70°C e 90°C). A proporção fibra/matriz foi mantida constante em 40/60 em peso. Após a fabricação das amostras, elas foram submetidas ao ensaio de flexão, densidade e análise da fratura por microscópio eletrônico de varredura (MEV). Notou-se que aumento da temperatura de fabricação de 70°C para 90°C reduziu a resistência do compósito. Os resultados revelam que para a temperatura de 70°C e pressão de 3,9MPa a resistência à flexão apresentou o maior valor, sendo ele de 756,1MPa. Já o maior módulo de elasticidade foi de 45,1GPa e foi encontrado para a temperatura de 70°C e 1,3MPa de pressão. Sendo assim, o material proposto mostrou-se viável, visto que apresentou propriedades mecânicas superiores ao compósito de fibra de vidro/poliéster. |
| Abstract: | Fiberglass reinforced composites are vastly used in many engineering applications, due to its combination of mechanical properties, low cost and ease of use. Fiberglass reinforced composites can be found in aerospace industry, surfboards and wind turbines, altough the main issue with this type of composites is the toxic chemicals released during the fabrication process. An alternative to this issue is replacing the matrix with castor oil polyurethane, which is biodegradable and is extracted from renewable sources, without the need of solvents in the manufacturing process. In this study a fiberglass reinforced composite made with castor oil polyurethane is developed. The fiberglass woven used is the E-glass, bi-directional (0° and 90°), 120g/m², from the supplier Fibertex. Two types of composites were manufactured: the first using the conventional polyester resin and the second using the castor oil polyurethane, applying high temperature and pressure. Three pressures (1,3, 2,6 and 3,9MPa) and two temperatures (70°C and 90°C) were studied. The mass fraction fiber/matrix of the composites was the same for all cases (40/60). After the composites were manufactured they were tested for flexural strength and their densities were measured. After testing, the samples were taken to the scanning electron microscope for the fracture analisys. It was observed that the increase in temperature during the fabrication resulted in a decrease of the flexural strength. Results showed that the samples fabricated using 70°C and 3,9MPa presented the greatest flexural strength, 756,1MPa. The greatest modulus of elasticity found was 45,1GPa, for the sample fabricated under 70°C and 1,3MPa. This shows that the composite proposed in this study is viable, considering that its mechanical properties were greater than those of the polyester matrix composite. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/10556 |
| Aparece nas coleções: | CT - Engenharia Mecânica |
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