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Previous issue date: 2016-06-09 / Não recebi financiamento / Aramid fibers are very known by their excellent combination of tensile strength and elastic modulus with low density. On the other hand, aramids do not melt which difficult the recycling process. This property is an important issue for many companies that work with these materials since thousands of tons of
aramid fibers are produced each year and there are just a few reutilization alternatives. This project evaluated a new alternative to reuse aramid fibers from industrial waste as mechanical reinforcement for polyamide 6,6. Another important characteristic of these fibers is the low interaction with polymeric
matrices due to its intrinsic molecular stability and to finishing products that facilitates the spinning and weaving processes. In order to remove the finishing, the fibers were washed with methanol and hexane, but the hexane washed fibers showed better results. Surface treatments with NaOH solutions were also
evaluated. It was reported in XPS results that NaOH solution hydrolyzed the fiber’s surface. However, conditions with higher NaOH concentration were too aggressive to the fiber’s mechanical properties. For this reason, it was selected two procedures: 2% NaOH at 30 minutes of exposure and 6% NaOH at 45
minutes of exposure. The composites were produced with two different fiber’s weight concentration, 5 and 10%. The results have shown that the surface treatment impacted the interfacial adhesion, but there was no increase on the composite’s mechanical properties due to the fiber’s mechanical damage
caused by the treatment. The addition of 5% of fibers did not increase the mechanical properties probably due to the fact that 5% is near to the fiber’s critical volume for this composite. The composites with 10% of fibers showed better results and revealed a great potential for this reuse alternative for para-aramid fibers. / Fibras de aramida são conhecidas devido as suas excelentes propriedades de resistência à tração e módulo elástico aliados à baixa densidade; entretanto, este polímero não funde, inviabilizando a sua reciclagem mecânica. Tendo em vista a importância e potencialidade de tais fibras, este projeto avaliou a viabilidade técnica em reutilizá-las como reforço mecânico de poliamida 6,6. Ao mesmo tempo, as fibras de para-aramida possuem como característica baixa interação com matrizes poliméricas, tanto por sua intrínseca estabilidade molecular quanto por possíveis revestimentos que facilitam os processos de fiação e tecelagem. Para eliminar esses revestimentos, foram realizados procedimentos de lavagem com metanol e hexano, sendo o hexano apresentou maiores interferências na superfície das fibras, e foi escolhido para a produção dos compósitos. Com o intuito de aumentar a interação química entre fibra e matriz, foram realizados procedimentos de tratamento químico superficial com soluções de hidróxido de sódio (NaOH). Os resultados de XPS indicaram que a superfície da fibra foi hidrolisada, sendo que as condições de tratamento com maiores concentrações de NaOH se mostraram mais agressivas às propriedades mecânicas das fibras. Por este motivo, foram selecionados dois procedimentos de tratamento químico para a modificação das fibras e produção dos compósitos: 2% NaOH e 30 minutos de exposição e 6% NaOH e 45 minutos de exposição. Foram produzidos compósitos com 5 e 10% em massa de fibras de para-aramida. Os resultados obtidos indicaram que a lavagem não alterou a adesão interfacial e nem as propriedades mecânicas. Por outro lado, os tratamentos químicos alteraram a adesão interacial, porém não demonstraram melhorias nas propriedades mecânicas dos compósitos, justificadas pelo efeitos deletérios do tratamento químico nas propriedades mecânicas das fibras. Em termos gerais, observou-se pouca influência na
adição de 5% de fibra, enquanto que os compósitos com 10% de fibra apresentaram melhores resultados. Sendo assim, o presente estudo demonstrou que há potencial para esta via de reutilização das fibras de para-aramida.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/8160 |
| Date | 09 June 2016 |
| Creators | Loureiro, Lucas |
| Contributors | Bettini, Sílvia Helena Prado |
| Publisher | Universidade Federal de São Carlos, Câmpus São Carlos, Programa de Pós-graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, UFSCar |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSCAR, instname:Universidade Federal de São Carlos, instacron:UFSCAR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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