Atualmente na engenharia de materiais observa-se um revigoramento da busca por materiais oriundos de fontes renováveis. O uso de fibras vegetais reforçando polímeros, por exemplo, representa uma alternativa na substituição parcial de fibras de vidro em compósitos. O curauá é uma planta legitimamente brasileira, de fácil cultivo e processamento, que produz fibras de ótimo desempenho mecânico. Neste trabalho, fibras de curauá foram caracterizadas e foi definido um processo simples para a limpeza (lavagem e secagem), a seleção e o corte das fibras in natura. Então, desenvolveu-se uma metodologia para a fabricação de mantas. Compósitos de matriz poliéster isoftálica foram moldados por compressão à quente com mantas provenientes de diferentes pré-tratamentos (in natura, secagem e lavagem/secagem). Também foram moldados compósitos com fibras de diferentes comprimentos (10, 20, 30, 40, 50 mm), frações volumétricas (%Vf = 10, 20, 30 e 40%) e com diferentes espessuras (3,15, 4,80 e 6,45 mm) Finalmente, foram moldados compósitos híbridos, com um teor variável das fibras constituintes (curauá/vidro). Utilizou-se então ensaios de tração, flexão, impacto, short beam e dureza Barcol para a caracterização dos compósitos. Foi constatada a importância dos processos de lavagem, secagem e seleção das fibras para o incremento das propriedades mecânicas do compósito. O aumento do comprimento das fibras dentro do intervalo pesquisado produziu melhores propriedades mecânicas nos compósitos. Já a resistência short beam não aumentou com o comprimento da fibra, somente com a fração volumétrica de fibras. Com o aumento do teor de fibras de curauá, obteve-se um incremento da resistência ao impacto além das resistências e módulos de tração e flexão. No entanto, observou-se uma redução gradativa nos resultados de dureza Barcol. Com comprimento de fibra de 50 mm e %Vf = 40%, foram obtidos os melhores resultados. Com relação aos compósitos híbridos, notou-se que o ajuste das propriedades mecânicas pode ser realizado pelo controle do teor das fibras (curauá/vidro), de acordo com a aplicação pretendida para o material. Substituindose 25% das fibras de vidro por curauá obteve-se um ótimo resultado, pois ocorreu apenas uma leve redução na resistência mecânica. As fibras de curauá apresentaram limitações quando usadas em materiais compósitos, mesmo assim possuem muitas características desejáveis, que permitem essa aplicação. / The search for a greater use of renewable materials is on the rise again. The use of vegetal fibres to reinforce polymers, for instance, represents an alternative for the partial substitution of glass fibres in composites. Curauá is a genuinely Brazilian plant, of easy cultivation and processing, which produces fibres with excellent mechanical performance. In this work, the curauá fibres were characterized (density, morphology and thermogravimetry), and a simple and effective process for cleaning (washing and drying), selecting and cutting of the raw fibres was defined. Then, a methodology for producing fibre mats was proposed. Isophthalic polyester matrix composites were moulded via hot compression with the mats produced with fibres from different pre-treatments (as received, drying and washing/drying). Composites with fibres of variable length (10, 20, 30, 40, 50 mm), distinct fiber volume fraction (%Vf = 10, 20, 30 e 40%) or with different thickness (3.15, 4.80 e 6.45 mm) were also molded. Finally, hybrid composites were moulded using a variable relative volume content of the constituent fibres (curaua/glass) and an overall constant fiber content. Tensile, flexural, impact, short beam and Barcol hardness tests were used for the characterization of the composites. The washing, drying and selection of the fibres were found important to increase the mechanical properties of the composites. The increase in fibre length increased the mechanical properties of the composites.Regarding short beam strength, the fibre length did not exert a significant influence on it, although it increased with the fibre volumetric fraction. An increase in impact strength, tensile and flexural strength and modulus and a gradual decrease in Barcol Hardness were found when increasing the curauá fibre volume fraction. Regarding the hybrid composites, the results showed that the mechanical properties can be adjusted by controlling the ratio of fibre content (curaua/glass), according to the intended application of the final material. In this study, the curaua fibres presented some limitations when used in composite materials, yet having many advantages that allow this application.

Termoplásticos reforçados com fibra vegetal têm atraído a atenção de pesquisadores devido especialmente a sua vantagem relacionada à reciclabilidade. A baixa resistência ao impacto, especialmente em baixas temperaturas, limita as aplicações de alguns termoplásticos, como o polipropileno (PP). Para minimizar esta dificuldade, modificadores de impacto são utilizados, entre eles o terpolímero de etileno-propilenodieno (EPDM). Estes materiais podem ser aplicados em diversos setores, desde o automotivo e de embalagens até a construção civil. As fibras vegetais têm muitas vantagens por serem de fonte renovável, biodegradável, de baixo custo, e de baixo peso, com um desempenho mecânico satisfatório. O presente trabalho teve como objetivo produzir termoplásticos elastoméricos de blendas de PP e EPDM reforçados com fibras de sisal, tratadas ou não com solução de NaOH, e avaliar as características físicas, mecânicas, termo-mecânicas e morfológicas destes materiais tricomponente. Os resultados indicaram que o índice de fluidez diminui em maiores teores de fibras, pois as fibras dificultam o escoamento aumentando a viscosidade. A inclusão da fibra provocou em geral um aumento no módulo de elasticidade e na resistência, especialmente em flexão, atuando como um agente de reforço. O aumento do teor de fibra provocou o aumento da absorção de água com valores mais significativos em maiores tempos de imersão. Através da morfologia pode-se observar vazios na superfície de fratura correspondentes às fibras que foram facilmente destacadas (pullout) no ensaio de impacto, especialmente para fibras não tratadas. / Thermoplastics reinforced with vegetal fibers have attracted much attention from researchers due to their advantages, especially regarding recyclability. However, the poor impact strength, particularly at low temperatures limits the application of some thermoplastics, such as polypropylene (PP). In order to minimize this deficiency, impact modifiers are used, among them the terpolymer of ethylene-propylene-diene (EPDM). These materials can be applied in several sectors, from automotive and packaging to construction. The vegetal fibers have many advantages such as renewable origin, biodegradability, low cost, low weight and suitable mechanical performance. The aim of this work was to study thermoplastic elastomeric blends of PP and EPDM reinforced with sisal fibers, either treated with a NaOH solution or not, and to evaluate the physical, mechanical, thermo-mechanical and morphological characteristics of these ternary materials. The results indicated that flow rate decreases at higher fiber content, because the fibers hinder the flow by increasing viscosity. The addition of the fiber, in general, increased elastic modulus and strength, especially under flexure, acting as a reinforcement. The increase in fiber content led to higher water absorption particularly for longer immersion times. Morphological observations of the fracture surface revealed the presence of voids corresponding to fibers that had been decoupled from the matrix (pull-out) during impact testing, especially for non-treated fibers.

Atualmente na engenharia de materiais observa-se um revigoramento da busca por materiais oriundos de fontes renováveis. O uso de fibras vegetais reforçando polímeros, por exemplo, representa uma alternativa na substituição parcial de fibras de vidro em compósitos. O curauá é uma planta legitimamente brasileira, de fácil cultivo e processamento, que produz fibras de ótimo desempenho mecânico. Neste trabalho, fibras de curauá foram caracterizadas e foi definido um processo simples para a limpeza (lavagem e secagem), a seleção e o corte das fibras in natura. Então, desenvolveu-se uma metodologia para a fabricação de mantas. Compósitos de matriz poliéster isoftálica foram moldados por compressão à quente com mantas provenientes de diferentes pré-tratamentos (in natura, secagem e lavagem/secagem). Também foram moldados compósitos com fibras de diferentes comprimentos (10, 20, 30, 40, 50 mm), frações volumétricas (%Vf = 10, 20, 30 e 40%) e com diferentes espessuras (3,15, 4,80 e 6,45 mm) Finalmente, foram moldados compósitos híbridos, com um teor variável das fibras constituintes (curauá/vidro). Utilizou-se então ensaios de tração, flexão, impacto, short beam e dureza Barcol para a caracterização dos compósitos. Foi constatada a importância dos processos de lavagem, secagem e seleção das fibras para o incremento das propriedades mecânicas do compósito. O aumento do comprimento das fibras dentro do intervalo pesquisado produziu melhores propriedades mecânicas nos compósitos. Já a resistência short beam não aumentou com o comprimento da fibra, somente com a fração volumétrica de fibras. Com o aumento do teor de fibras de curauá, obteve-se um incremento da resistência ao impacto além das resistências e módulos de tração e flexão. No entanto, observou-se uma redução gradativa nos resultados de dureza Barcol. Com comprimento de fibra de 50 mm e %Vf = 40%, foram obtidos os melhores resultados. Com relação aos compósitos híbridos, notou-se que o ajuste das propriedades mecânicas pode ser realizado pelo controle do teor das fibras (curauá/vidro), de acordo com a aplicação pretendida para o material. Substituindose 25% das fibras de vidro por curauá obteve-se um ótimo resultado, pois ocorreu apenas uma leve redução na resistência mecânica. As fibras de curauá apresentaram limitações quando usadas em materiais compósitos, mesmo assim possuem muitas características desejáveis, que permitem essa aplicação. / The search for a greater use of renewable materials is on the rise again. The use of vegetal fibres to reinforce polymers, for instance, represents an alternative for the partial substitution of glass fibres in composites. Curauá is a genuinely Brazilian plant, of easy cultivation and processing, which produces fibres with excellent mechanical performance. In this work, the curauá fibres were characterized (density, morphology and thermogravimetry), and a simple and effective process for cleaning (washing and drying), selecting and cutting of the raw fibres was defined. Then, a methodology for producing fibre mats was proposed. Isophthalic polyester matrix composites were moulded via hot compression with the mats produced with fibres from different pre-treatments (as received, drying and washing/drying). Composites with fibres of variable length (10, 20, 30, 40, 50 mm), distinct fiber volume fraction (%Vf = 10, 20, 30 e 40%) or with different thickness (3.15, 4.80 e 6.45 mm) were also molded. Finally, hybrid composites were moulded using a variable relative volume content of the constituent fibres (curaua/glass) and an overall constant fiber content. Tensile, flexural, impact, short beam and Barcol hardness tests were used for the characterization of the composites. The washing, drying and selection of the fibres were found important to increase the mechanical properties of the composites. The increase in fibre length increased the mechanical properties of the composites.Regarding short beam strength, the fibre length did not exert a significant influence on it, although it increased with the fibre volumetric fraction. An increase in impact strength, tensile and flexural strength and modulus and a gradual decrease in Barcol Hardness were found when increasing the curauá fibre volume fraction. Regarding the hybrid composites, the results showed that the mechanical properties can be adjusted by controlling the ratio of fibre content (curaua/glass), according to the intended application of the final material. In this study, the curaua fibres presented some limitations when used in composite materials, yet having many advantages that allow this application.

Termoplásticos reforçados com fibra vegetal têm atraído a atenção de pesquisadores devido especialmente a sua vantagem relacionada à reciclabilidade. A baixa resistência ao impacto, especialmente em baixas temperaturas, limita as aplicações de alguns termoplásticos, como o polipropileno (PP). Para minimizar esta dificuldade, modificadores de impacto são utilizados, entre eles o terpolímero de etileno-propilenodieno (EPDM). Estes materiais podem ser aplicados em diversos setores, desde o automotivo e de embalagens até a construção civil. As fibras vegetais têm muitas vantagens por serem de fonte renovável, biodegradável, de baixo custo, e de baixo peso, com um desempenho mecânico satisfatório. O presente trabalho teve como objetivo produzir termoplásticos elastoméricos de blendas de PP e EPDM reforçados com fibras de sisal, tratadas ou não com solução de NaOH, e avaliar as características físicas, mecânicas, termo-mecânicas e morfológicas destes materiais tricomponente. Os resultados indicaram que o índice de fluidez diminui em maiores teores de fibras, pois as fibras dificultam o escoamento aumentando a viscosidade. A inclusão da fibra provocou em geral um aumento no módulo de elasticidade e na resistência, especialmente em flexão, atuando como um agente de reforço. O aumento do teor de fibra provocou o aumento da absorção de água com valores mais significativos em maiores tempos de imersão. Através da morfologia pode-se observar vazios na superfície de fratura correspondentes às fibras que foram facilmente destacadas (pullout) no ensaio de impacto, especialmente para fibras não tratadas. / Thermoplastics reinforced with vegetal fibers have attracted much attention from researchers due to their advantages, especially regarding recyclability. However, the poor impact strength, particularly at low temperatures limits the application of some thermoplastics, such as polypropylene (PP). In order to minimize this deficiency, impact modifiers are used, among them the terpolymer of ethylene-propylene-diene (EPDM). These materials can be applied in several sectors, from automotive and packaging to construction. The vegetal fibers have many advantages such as renewable origin, biodegradability, low cost, low weight and suitable mechanical performance. The aim of this work was to study thermoplastic elastomeric blends of PP and EPDM reinforced with sisal fibers, either treated with a NaOH solution or not, and to evaluate the physical, mechanical, thermo-mechanical and morphological characteristics of these ternary materials. The results indicated that flow rate decreases at higher fiber content, because the fibers hinder the flow by increasing viscosity. The addition of the fiber, in general, increased elastic modulus and strength, especially under flexure, acting as a reinforcement. The increase in fiber content led to higher water absorption particularly for longer immersion times. Morphological observations of the fracture surface revealed the presence of voids corresponding to fibers that had been decoupled from the matrix (pull-out) during impact testing, especially for non-treated fibers.

Atualmente na engenharia de materiais observa-se um revigoramento da busca por materiais oriundos de fontes renováveis. O uso de fibras vegetais reforçando polímeros, por exemplo, representa uma alternativa na substituição parcial de fibras de vidro em compósitos. O curauá é uma planta legitimamente brasileira, de fácil cultivo e processamento, que produz fibras de ótimo desempenho mecânico. Neste trabalho, fibras de curauá foram caracterizadas e foi definido um processo simples para a limpeza (lavagem e secagem), a seleção e o corte das fibras in natura. Então, desenvolveu-se uma metodologia para a fabricação de mantas. Compósitos de matriz poliéster isoftálica foram moldados por compressão à quente com mantas provenientes de diferentes pré-tratamentos (in natura, secagem e lavagem/secagem). Também foram moldados compósitos com fibras de diferentes comprimentos (10, 20, 30, 40, 50 mm), frações volumétricas (%Vf = 10, 20, 30 e 40%) e com diferentes espessuras (3,15, 4,80 e 6,45 mm) Finalmente, foram moldados compósitos híbridos, com um teor variável das fibras constituintes (curauá/vidro). Utilizou-se então ensaios de tração, flexão, impacto, short beam e dureza Barcol para a caracterização dos compósitos. Foi constatada a importância dos processos de lavagem, secagem e seleção das fibras para o incremento das propriedades mecânicas do compósito. O aumento do comprimento das fibras dentro do intervalo pesquisado produziu melhores propriedades mecânicas nos compósitos. Já a resistência short beam não aumentou com o comprimento da fibra, somente com a fração volumétrica de fibras. Com o aumento do teor de fibras de curauá, obteve-se um incremento da resistência ao impacto além das resistências e módulos de tração e flexão. No entanto, observou-se uma redução gradativa nos resultados de dureza Barcol. Com comprimento de fibra de 50 mm e %Vf = 40%, foram obtidos os melhores resultados. Com relação aos compósitos híbridos, notou-se que o ajuste das propriedades mecânicas pode ser realizado pelo controle do teor das fibras (curauá/vidro), de acordo com a aplicação pretendida para o material. Substituindose 25% das fibras de vidro por curauá obteve-se um ótimo resultado, pois ocorreu apenas uma leve redução na resistência mecânica. As fibras de curauá apresentaram limitações quando usadas em materiais compósitos, mesmo assim possuem muitas características desejáveis, que permitem essa aplicação. / The search for a greater use of renewable materials is on the rise again. The use of vegetal fibres to reinforce polymers, for instance, represents an alternative for the partial substitution of glass fibres in composites. Curauá is a genuinely Brazilian plant, of easy cultivation and processing, which produces fibres with excellent mechanical performance. In this work, the curauá fibres were characterized (density, morphology and thermogravimetry), and a simple and effective process for cleaning (washing and drying), selecting and cutting of the raw fibres was defined. Then, a methodology for producing fibre mats was proposed. Isophthalic polyester matrix composites were moulded via hot compression with the mats produced with fibres from different pre-treatments (as received, drying and washing/drying). Composites with fibres of variable length (10, 20, 30, 40, 50 mm), distinct fiber volume fraction (%Vf = 10, 20, 30 e 40%) or with different thickness (3.15, 4.80 e 6.45 mm) were also molded. Finally, hybrid composites were moulded using a variable relative volume content of the constituent fibres (curaua/glass) and an overall constant fiber content. Tensile, flexural, impact, short beam and Barcol hardness tests were used for the characterization of the composites. The washing, drying and selection of the fibres were found important to increase the mechanical properties of the composites. The increase in fibre length increased the mechanical properties of the composites.Regarding short beam strength, the fibre length did not exert a significant influence on it, although it increased with the fibre volumetric fraction. An increase in impact strength, tensile and flexural strength and modulus and a gradual decrease in Barcol Hardness were found when increasing the curauá fibre volume fraction. Regarding the hybrid composites, the results showed that the mechanical properties can be adjusted by controlling the ratio of fibre content (curaua/glass), according to the intended application of the final material. In this study, the curaua fibres presented some limitations when used in composite materials, yet having many advantages that allow this application.

Termoplásticos reforçados com fibra vegetal têm atraído a atenção de pesquisadores devido especialmente a sua vantagem relacionada à reciclabilidade. A baixa resistência ao impacto, especialmente em baixas temperaturas, limita as aplicações de alguns termoplásticos, como o polipropileno (PP). Para minimizar esta dificuldade, modificadores de impacto são utilizados, entre eles o terpolímero de etileno-propilenodieno (EPDM). Estes materiais podem ser aplicados em diversos setores, desde o automotivo e de embalagens até a construção civil. As fibras vegetais têm muitas vantagens por serem de fonte renovável, biodegradável, de baixo custo, e de baixo peso, com um desempenho mecânico satisfatório. O presente trabalho teve como objetivo produzir termoplásticos elastoméricos de blendas de PP e EPDM reforçados com fibras de sisal, tratadas ou não com solução de NaOH, e avaliar as características físicas, mecânicas, termo-mecânicas e morfológicas destes materiais tricomponente. Os resultados indicaram que o índice de fluidez diminui em maiores teores de fibras, pois as fibras dificultam o escoamento aumentando a viscosidade. A inclusão da fibra provocou em geral um aumento no módulo de elasticidade e na resistência, especialmente em flexão, atuando como um agente de reforço. O aumento do teor de fibra provocou o aumento da absorção de água com valores mais significativos em maiores tempos de imersão. Através da morfologia pode-se observar vazios na superfície de fratura correspondentes às fibras que foram facilmente destacadas (pullout) no ensaio de impacto, especialmente para fibras não tratadas. / Thermoplastics reinforced with vegetal fibers have attracted much attention from researchers due to their advantages, especially regarding recyclability. However, the poor impact strength, particularly at low temperatures limits the application of some thermoplastics, such as polypropylene (PP). In order to minimize this deficiency, impact modifiers are used, among them the terpolymer of ethylene-propylene-diene (EPDM). These materials can be applied in several sectors, from automotive and packaging to construction. The vegetal fibers have many advantages such as renewable origin, biodegradability, low cost, low weight and suitable mechanical performance. The aim of this work was to study thermoplastic elastomeric blends of PP and EPDM reinforced with sisal fibers, either treated with a NaOH solution or not, and to evaluate the physical, mechanical, thermo-mechanical and morphological characteristics of these ternary materials. The results indicated that flow rate decreases at higher fiber content, because the fibers hinder the flow by increasing viscosity. The addition of the fiber, in general, increased elastic modulus and strength, especially under flexure, acting as a reinforcement. The increase in fiber content led to higher water absorption particularly for longer immersion times. Morphological observations of the fracture surface revealed the presence of voids corresponding to fibers that had been decoupled from the matrix (pull-out) during impact testing, especially for non-treated fibers.

Materiais plásticos reforçados com fibras de madeira vêm sendo utilizados em países desenvolvidos, como Estados Unidos e Europa, há vários anos, porém, recentemente, ocorreu um crescimento significativo, em função de diferentes fatores, destacando-se, a pressão exercida por ambientalistas sobre a indústria da madeira no sentido desta reduzir o corte das florestas virgens. Neste trabalho, estudou-se comportamento de duas séries de compósitos polipropileno/farinha de madeira, uma rígida e outra flexível, as quais se diferenciam entre si, pela natureza dos agentes de compatibilização utilizados em sua preparação. Nos compósitos da série flexível adicionou-se à formulação básica o copolímero etileno-acetato de vinila. Para ambas as séries, diversos sistemas de compatibilização foram testados, entre eles, anidrido maleico, anidrido maleico/peróxido, organosilanos, polipropileno enxertado com médio e alto teor de anidrido maleico, e polifluoroetileno modificado com ácido acrílico.Os compósitos foram obtidos em câmara de mistura fechada acoplada a um reômetro no qual foi possível monitorar a evolução do torque ao longo do tempo de mistura. Os compósitos foram, posteriormente, laminados em uma prensa plana. A análise da evolução do torque durante o processo de mistura, a resistência à descolagem plana, o comportamento frente à deformação uniaxial, a resistência à tração e o alongamento na ruptura bem como a resistência à flexão foram utilizadas para caracterizar e avaliar as propriedades dos compósitos. Algumas composições que apresentaram melhor desempenho foram testadas industrialmente em uma extrusora de dupla rosca co-rotante. Adicionalmente, utilizamos análises dinâmico-mecânicas (DMTA) e microscopia eletrônica varredura para avaliação das interações químicas interfaciais entre a matriz polimérica e as fibras vegetais da farinha de madeira. Constatou-se que a adição de agentes de compatibilização melhorou as propriedades mecânicas dos compósitos em decorrência do aumento da adesão interfacial dos componentes, refletida no aumento da viscosidade do sistema fundido e no aumento do torque durante a mistura, possibilitando, desta forma, a utilização de processos de colagens tradicionais para sistemas poliméricos de difícil adesão. Dentre os sistemas estudados, destacaram-se, em função do seu desempenho, as formulações obtidas a partir do sistema anidrido maleico/ peróxido orgânico. / Wood fibers reinforced plastics materials have been studied in developed countries, such as United States and Europe for several years ago, however, recently, it has happened a significantly growing up due to different factors mainly the pressure by environmentalist over the wood industry in order to reduce the natural forest destruction. In this present work, it was studied the features of two polypropylene/wood flour composites series, one flexible and other rigid, distinguishing themselves by the coupling agents nature used in its preparation. To the Flexible Serie composite, the ethylene vinyl acetate copolymer was added to the basic recipe. For both series, several coupling systems were tested, among them, maleic anhydride, maleic anhydride / peroxide, organosilanes, commercial polypropylene grafted with maleic anhydride in high and medium index and acrylic acid modified polyfluoroetylene. The composites were obtained in laboratory scale in a closed mixing champer device of a reometer with which was possible to evaluate the torque as function of mixing time, being themselves, after, laminated by a flat bad press. The analysis of the torque evolution, flat detaching strength, the feature in front of coaxial deformation, tension and elongation at break and inflection strength were used to characterize and to valuate the composites properties. Some compositions that have shown the best performance were tested industrially in a co-rotating twin screw extruder machine. Morever, dynamic mechanical thermal analysis (DMTA) and scanning electronic microscopy were used to evaluate the chemical interfacial adhesion between the polymeric matrix and wood flour natural fibers. It was found that the addition of compatibilizing agents improved the mechanical properties of composites due to the increase of interfacial adhesion of the components, reflected in increased viscosity of the molten system and increase the torque during mixing, allowing thus the use of traditional bonding process for polymer systems that are difficult to join. Among the systems studied, stood out, according to their performance, the formulations obtained from the system maleic anhydride/organic peroxide.

A crescente preocupação ambiental tem impulsionado o desenvolvimento de materiais alternativos provenientes de recursos renováveis. As fibras vegetais vêm sendo utilizadas em diversos setores econômicos em substituição às fibras sintéticas, por exemplo como reforço de materiais compósitos. Nesta aplicação, as fibras vegetais (e.g. curauá) oferecem vantagens como baixa densidade, atoxicidade e baixo custo em comparação às sintéticas. Neste trabalho, primeiramente foram produzidos diferentes compósitos laminados híbridos inter-camada de vidro/curauá (teor total de fibra = 30% v/v, com uma razão de 1:1 em volume de cada tipo de reforço ) em uma resina poliéster. Compósitos com seqüências de empilhamento distintas foram moldados por compressão à quente e estes foram caracterizados em ensaios físicos (dilatometria, densidade, e HDT) e mecânicos (dureza, impacto, DMA, tração, flexão, iosipescu e short beam).Os resultados em tração mostraram que a posição das lâminas no laminado não é significativamente importante como para flexão onde é importante que as mantas de vidro estejam na superfície. A comparação das propriedades elásticas experimental e teórica, esta última usando um software comercial baseado na análise macro-mecânica de laminados, foi satisfatória. Na segunda parte deste trabalho foi escolhido um dos laminados híbridos para variar a espessura, e em outros, alterou-se a razão fibra sintética/ vegetal aumentando o percentual volumétrico de fibra vegetal. / Growing environmental concerns have driven the development of alternative materials from renewable resources. Vegetal fibers have been used in several economic sectors such as a substitute for synthetic fibers as reinforcement of composite materials. In this application, vegetal fibers (e.g. curaua) offer advantages such as low density, low toxicity and low cost compared to synthetic ones. In this work, curaua/glass hybrid interlayer laminate composites (overall fiber content of 30% v/v, with 1:1 ratio (v/v) for each reinforcement) were hot compression molded using a polyester resin. Different hybrid stacking sequences were molded and all composites were characterized in physical (dilatometry, density, HDT) and mechanical (hardness, impact, DMA, tensile, flexural, iosipescu and short beam) tests. Results showed that laminas position have no influence in the tensile strenght, however, regarding the flexural behavior, it was seem that superficial layer in glass fiber improved the mechanical performance. Comparison of experimental and theoretical elastic properties, the latter using a commercial software based on laminate macro-mechanical analysis, was satisfactory. In the second part of this work one of the hybrid laminates was produced varying the thickness, and, in another one, the ratio synthetic/vegetal fiber was varied, increasing the of the vegetable fiber volumetric percentage.

O presente trabalho tem como objetivo avaliar o desempenho de compósitos poliméricos híbridos vidro/sisal através de ensaios físico (densidade), mecânicos (tração, flexão e impacto) e temo dinâmico-mecânico (DMTA). Um molde de transferência de resina (RTM) foi fabricado para a moldagem dos compósitos. Compósitos híbridos com diferentes frações volumétricas de reforço e diferentes razões entre o volume de fibra de vidro e de sisal foram estudados. Também foram analisados diferentes tamanhos de fibra. A densidade dos compósitos fabricados foi comparada com a predição teórica, mostrando estar de acordo com a regra das misturas. Os resultados obtidos nos ensaios de flexão e impacto demonstraram que as propriedades avaliadas, de uma maneira geral, foram sempre maiores com maior teor total de reforço, enquanto que no ensaio de tração não houve variação significativa nas propriedades avaliadas. Pela análise termo dinâmico-mecânica observou-se um aumento tanto nos módulos de armazenamento como no de perda, assim como um deslocamento para maiores temperaturas da região de transição vítrea com maiores teores de fibra de vidro e com maior volume de fibra nos compósitos. Também houve aumento na efetividade do reforço e na energia de ativação calculada. O tamanho da fibra não modificou significativamente o comportamento observado nas análises. O fator de adesão calculado dos compósitos aumentou com a adição da fibra de vidro, o que significa que a equação utilizada não se aplica para este sistema e que outros fatores, além da adesão contribuem para a dissipação de energia dos compósitos. / The present work aims to evaluate the performance of glass/sisal hybrid composites by physical (density), mechanical (tensile, flexural and impact) and dynamical-mechanical thermal analysis (DMTA). A resin transfer molding (RTM) mold was built for the production of the composites. Hybrid composites with different fiber loadings and different overall volume fractions between glass and sisal were studied. The effect of the fiber length has also been investigated. The densities of the composites were compared with the theoretical values, showing agreement with the rule of mixtures. The results obtained in the flexural and impact analysis revealed that, in general, the properties were always higher for higher overall reinforcement content, while for the tensile properties the results revealed no clear trend in the properties evaluated. By DMTA, an increase in storage and loss modulus was found, as well as a shift to higher values for higher glass loading and overall fiber volume. It was also noticed an increase in the efficiency of the filler and in the calculated activation energy. The fiber length did not significantly change the results observed in all analysis carried out in this work. The calculated adhesion factor increased for higher glass loadings, meaning that the equation may not be applied for this system and there are other factors, besides adhesion influencing energy dissipation of the composites.

O presente trabalho tem como objetivo avaliar a degradação térmica e a cinética de decomposição de diferentes fibras vegetais. Os modelos de Kissinger, Friedman e Flynn- Wall-Ozawa foram utilizados para determinação dos parâmetros de Arrhenius. Os mecanismos de degradação no estado sólido foram determinados utilizando o método de Criado. Os resultados indicaram que as energias de ativação aparentes podem estar mais relacionadas com a dependência exponencial da taxa de reações heterogêneas do que com a energia necessária para romper ligações, o qual é mais comumente utilizado. O fator de frequência se mostrou independente da taxa de aquecimento utilizada. As curvas de Criado indicaram dois diferentes mecanismos de degradação para todas as fibras: difusão e nucleação randômica. Ainda, algumas técnicas analíticas (XRD e FTIR) foram utilizadas visando corroborar os resultados obtidos. O teor de cristalinidade como calculado por XRD e por FTIR demonstraram não possuir uma correlação com a estabilidade térmica. Ainda, o comportamento térmico e o mecanismo de degradação não mostraram ser influenciados pelos componentes lignocelulósicos das fibras, com exceção do buriti e do sisal. Por fim, as fibras exibiram um efeito de compensação, i.e. maiores valores de energia de ativação levaram a maiores fatores de frequência. Por fim, uma das fibras estudadas (de sisal) foi utilizada em um compósito a fim de avaliar seu desempenho dinâmico-mecânico. Os compósitos mostraram uma queda de propriedade em função da temperatura, que foi menos acentuada para compósitos com maior teor de fibra. As curvas de tan delta se mostraram menores para compósitos com maiores teores de fibra, o que pode ser indicativo de menor dissipação de energia devido a uma maior área de interface polímero/fibra. / This study has the aim of evaluating thermal degradation and the decomposition kinetics of different vegetal fibers. Kissinger, Friedman and Flynn-Wall-Ozawa models were used to determine the Arrhenius parameters. The degradation mechanisms in solid state were determined using Criado method. The results indicate that the apparent activation energies can be more associated with the exponential dependence of the heterogeneous reaction rate than with the energy necessary to break bonds, which is more commonly used. The frequency factors showed to be independent of the heating rate used. Criado curves indicated two different degradation mechanisms for all fibers: diffusion and random nucleation. Also, some analytic techniques (XRD and FTIR) were used aiming to corroborate the results obtained. The crystallinity content as calculated by XR and by FTIR showed no correlation with the thermal stability. Moreover, the thermal behavior and the degradation mechanism were not influenced by the lignocellulosic components of the fibers, i.e. higher activation energy values lead to higher frequency factors. One of the studied fibers (sisal) was used in a polymeric composite aiming to evaluate its dynamic mechanical behavior. The composites showed a decrease in properties as a function of the temperature, which was less accentuated for composites containing higher fiber content. Tan delta curves were lower for composites containing higher fiber content, which can be indicative of lower energy dissipation due to a greater area of polymer/fiber interface.