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.

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.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade UnB Gama, Faculdade de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Integridade de Materiais da Engenharia, 2016. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2016-10-13T15:43:26Z No. of bitstreams: 1 2016_JanaíneMônicadeOliveira.pdf: 2911863 bytes, checksum: 95541ce450b0f025cfbc84ccd1d90e0c (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2017-01-09T15:55:58Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_JanaíneMônicadeOliveira.pdf: 2911863 bytes, checksum: 95541ce450b0f025cfbc84ccd1d90e0c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-09T15:55:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_JanaíneMônicadeOliveira.pdf: 2911863 bytes, checksum: 95541ce450b0f025cfbc84ccd1d90e0c (MD5) / Com o advento da tecnologia moderna, ocorreu um aumento descontrolado no uso das reservas naturais, o que tem causado efeitos negativos ao meio ambiente provocados pela utilização de forma destrutiva dos recursos pelos homens. Nos últimos anos a busca por tecnologias que possibilitem a utilização de produtos com menor impacto ambiental tem crescido significativamente, dentro disto o equilíbrio entre o homem e a natureza passou a ter uma consideração especial no desenvolvimento de produtos. Em busca de solucionar este problema, várias pesquisas e trabalhos foram e estão sendo realizados nesta área, e uma alternativa aos polímeros convencionais são os compósitos poliméricos de matriz biodegradável reforçados com fibras naturais. O presente trabalho estuda as características mecânicas, térmicas e morfológicas de compósitos de PLA reforçados com fibras de curauá. Foram avaliados compósitos com dois teores diferentes de fibra de curauá, 10 e 20% m/m, puras ou tratadas superficialmente. A fim de melhorar a interface entre matriz e reforço, as fibras de curauá foram submetidas a duas rotas de tratamento, a primeira consistiu em uma lavagem da fibra com água a 80°C por 2 horas e sua posterior mercerização com solução de NaOH 5% m/v. A segunda rota de tratamento consistiu na lavagem da fibra de curauá com NaClO em temperatura ambiente por 5 horas e sua posterior mercerização em solução de NaOH 5% m/v. Os compósitos foram processados em extrusora e os corpos de prova de tração, flexão e impacto foram injetados. Foram produzidos compósitos de PLA/Curauá com a fibra in natura, com a fibra resultante da rota de tratamento com água e mercerização e com a fibra resultante da rota de tratamento com NaClO e mercerização. As fibras de curauá in natura e após cada etapa de tratamento foram avaliadas quanto aos teores lignocelulósicos, cristalinidade, morfologia e comportamento térmico por meio das técnicas de Termogravimetria (TGA), calorimetria exploratória diferencial (DSC), difração de raio-x (DRX) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). O comportamento térmico e cristalinidade dos compósitos foram obtidos por meio das técnicas TGA e DSC e o comportamento mecânico avaliado por meio de ensaios de tração, flexão e impacto. Foi determinado o índice de fluidez para o compósito e a seção de ruptura dos corpos de prova de tração foram estudadas por meio de micrografias de MEV. Os resultados mostraram que a lavagem da fibra com água não retira componentes estruturais da fibra de curauá, enquanto que com a lavagem da fibra com NaClO ocorre a retirada de componentes estruturais. A maior cristalinidade das fibras foi obtida para as fibras lavadas com NaClO. A adição da fibra na matriz de PLA causou uma pequena diminuição na estabilidade térmica do material. O compósito de PLA/curauá lavado com água e mercerizado (20% m/m) apresentou o melhor resultado no comportamento mecânico, tanto nos ensaios de tração quanto flexão. Este compósito aumentou em 57% no módulo de elasticidade e 29% da resistência à tração em relação ao polímero puro. ___________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / With the advent of modern technology, there was an uncontrolled increase in the use of natural resources, which has caused negative effects to the environment by the use of resources in a destructive way by men. In recent years the search for technologies that enable the use of products with less environmental impact has grown considerably within this balance between man and nature have been given special consideration in product development. In seeking to solve this problem, various researches and studies have been and are being conducted in this area, and an alternative to conventional polymers are biodegradable polymeric matrix composites reinforced with natural fibers. This paper studies the mechanical, thermal and morphological properties of PLA composites reinforced with fibers curauá. Composites were evaluated with two different curauá fiber content, 10 and 20% wt pure or surface treated. In order to improve the interface between matrix and reinforcement, the curauá fibers were subjected to two treatment routes, the first consisted of a fiber water wash at 80 ° C for 2 hours and subsequent mercerizing with NaOH 5% w/v. The second treatment route consisted of curauá fiber washing with NaClO at room temperature for 5 hours and subsequent mercerization NaOH solution 5% w/v. The composites were processed in twin screw corrotating extruder and tensile, bending and impact test specimens were injection molded into mini-injector. Composites were prepared with the fiber in nature, with the resulting fiber treatment with water and mercerizing and the resulting fiber treatment with NaClO and mercerizing. The fibers curauá in natura and after each treatment step were evaluated for lignocellulosic content, crystallinity, morphology and thermal behavior by means of Thermogravimetry techniques (TGA), Differential Scanning Calorimetry (DSC), X-ray Diffraction (XRD) and Scanning Electron Microscopy (SEM). The thermal behavior and crystallinity of the composites were obtained by the TGA and DSC techniques and the mechanical behavior evaluated through tensile, bending and impact. It was determined the melt flow index for the composite and the break section of the tensile test specimens were studied by SEM micrographs. The results showed that the fiber of the water wash does not remove structural components of curauá fiber, while with the fiber washing with NaClO removes structural components. The higher crystallinity of the fibers was obtained for the fibers washed with NaClO, because these showed lower levels of amorphous components. The addition of fiber in the PLA matrix caused a small decrease in thermal stability of the material. The composite PLA/curauá washed with water and mercerized (20% w/w) showed the best result in the mechanical behavior, both in tensile and bending tests. All composites showed an improvement in mechanical properties compared to pure polymer. The simplest surface treatment has increased the strength and crystallinity to the composite.

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.

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.

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.

Amostras de capim Tanzânia (Panicum maximum Jacq.) estabelecido em área irrigada através de pivô central, foram coletadas e avaliadas segundo a técnica NIRS para FDN, FDA, PB e CZ. Os tratamentos consistiram de três intensidades de pastejo: alta, média e baixa, e para cada tratamento foram alocadas doze parcelas de 1330 m2 distribuídas em quatro blocos, sendo cada parcela subdividida em três piquetes para facilitar o manejo. O ensaio consistiu de dez ciclos de pastejo entre outubro de 1999 e outubro de 2000, e as avaliações foram feitas considerando-se também quatro partes distintas da planta: broto, folha nova, folha velha e haste. Os teores de FDN e FDA foram significativamente menores e as de PB significativamente maiores (P<0,05) no tratamento de alta intensidade de pastejo (64,33; 33,37 e 13,83% na MS respectivamente) quando comparadas aos valores obtidos nos tratamentos de média (66,52; 34,78 e 12,32% na MS respectivamente) e baixa (66,93; 35,13 e 11,96% na MS respectivamente) intensidade. As maiores concentrações de FDN e FDA e as menores de PB foram encontradas, para todos os tratamentos, nos primeiros ciclos de pastejo, que correspondem ao período de primavera e verão. Os valores de FDN obtidos ao longo dos dez ciclos de pastejos demonstram a influência da elevada participação das hastes a partir do ciclo 4 (meados de fevereiro). Quanto aos teores de PB, as quatro partes tiveram comportamento semelhante ao longo dos ciclos de pastejo, sendo que apenas a haste apresentou teores significativamente inferiores deste parâmetro. A técnica NIRS se mostrou satisfatória para predizer os parâmetros bromatológicos analisados. / not available