Compósitos de fibras naturais com matriz polimérica tem sido foco de estudos por possuírem boas propriedades mecânicas e baixo peso, o que permite sua utilização em diversos meios, incluindo ambientes hospitalares, salas de radioterapia e radiodiagnóstico. Sua grande dificuldade é a falta de afinidade dos materiais componentes, causando distanciamento da interface e baixa transferência de carga entre a matriz e o reforço. Uma alternativa podem ser os compósitos à base de fibras naturais e poliuretana derivada do óleo de mamona. A incidência de radiação pode levar à degradação do material polimérico e à alteração de suas propriedades mecânicas. O objetivo do presente trabalho foi a obtenção e caracterização de compósitos de fibras dispersas e tecido de sisal com matriz poliuretana a base de óleo de mamona, sem adição de agentes de compatibilização, que possam ser utilizados em ambientes que recebam radiação em alta intensidade. Os compósitos foram obtidos por prensagem a frio, irradiados com radiação gama, dose de 25 kGy, e avaliados antes e após irradiação através de ensaios térmicos, de infravermelho, de superfície e mecânicos. Foi observado que pode haver afinidade química entre o material de reforço e a matriz, sendo que não foi evidenciado distanciamento da interface fibra/polímero. Os materiais obtidos podem ser considerados hidrofílicos pela análise de ângulo de contato. Foram obtidos valores máximos de tensão de flexão de 80,33 MPa e módulo elástico em flexão de 4,40 GPa para o compósito de tecido de sisal / poliuretana sem irradiação e resistência ao impacto de 13,14 kJ/m2 para o compósito de fibras dispersas de sisal após irradiação. Pode-se concluir que os materiais são adequados para utilização em salas de radioterapia e radiodiagnóstico. / Natural fiber composites with polymeric matrix has been the focus of studies by having good mechanical properties and low weight, which allows its use in various environments, including hospital, radiotherapy and radiology rooms. Its major difficulty is the lack of affinity of the component materials, causing detachment of the interface and lower load transfer between matrix and reinforcement. An alternative may be composites based on natural fibers and polyurethane derived from castor oil. The incidence of radiation can lead to degradation of polymeric material and change its mechanical properties. The objective of this study was to obtain and characterize composites of dispersed sisal fibers and sisal fabric with polyurethane matrix based on castor oil without addition of compatibilizing agents, which may be used in environments that receive radiation at high intensity. The composites were obtained by cold pressing, irradiated with gamma radiation, dose of 25 kGy, and evaluated before and after irradiation with thermal, infrared, surface and mechanical testing. It was observed that there may be chemical affinity between the reinforcing material and the matrix, since was not observed detachment from the fiber / polymer interface. The materials can be considered hydrophilic by contact angle analysis. Maximum values of bending stress of 80.33 MPa and elastic modulus in bending of 4.40 GPa for the sisal fabric / polyurethane composite without irradiation were obtained, such as impact resistance of 13.14 kJ / m2 for the dispersed sisal fibers composite after irradiation. It can be concluded that the materials are suitable for use in radiotherapy and radiology rooms.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.utfpr.edu.br:1/1067 |
| Date | 24 October 2014 |
| Creators | Vasco, Marina Cardozo |
| Contributors | Azevedo, Elaine, Nascimento, Eduardo Mauro do |
| Publisher | Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica e de Materiais |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UTFPR, instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná, instacron:UTFPR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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