- Quais são as principais fibras usadas para reforçar materiais polimericos? Quais polímeros são mais usados nesse tipo de reforço?
Passo 1
O enunciado pergunta quais são as principais fibras usadas para reforçar materiais poliméricos e quais matrizes poliméricas (os “polímeros”) mais comumente recebem esse reforço. O conteúdo é compósitos reforçados por fibra, e vamos precisar entender primeiro a classificação das fibras e depois ver as matrizes termofixas e termoplásticas mais empregadas.
Passo 2
As fibras de reforço podem ser classificadas em dois grandes grupos:
- Sintéticas contínuas ou descontínuas – produzidas industrialmente com controle de diâmetro e propriedades (por ex., fibra de vidro, fibra de carbono).
- Naturais – extraídas de plantas ou animais (por ex., juta, sisal, cânhamo), geralmente descontínuas e com variabilidade maior.
Passo 3
Principais fibras sintéticas contínuas e suas características:
- Fibra de vidro (E-glass, S-glass): baixo custo, boa resistência mecânica e térmica moderada.
- Fibra de carbono: alta rigidez, alta resistência específica e estabilidade térmica, porém custo maior.
- Fibra de aramida (ex.: Kevlar): excelente tenacidade e resistência ao impacto, porém sensível à umidade e aos raios UV.
- Fibra de boro: muito alta rigidez, mas custo elevado e difícil processamento.
- Fibra de basalto: resistência e estabilidade entre vidro e carbono, custo intermediário.
Passo 4
Principais fibras naturais (alternativas “verdes”):
- Juta, sisal, cânhamo e linho: baixo custo, baixo peso e boa biodegradabilidade, mas menor resistência e maior variação de propriedades.
Passo 5
Matrizes poliméricas termofixas mais usadas em compósitos reforçados:
- Resinas de poliéster insaturado: muito empregadas em aplicações de baixo custo (canoas, tanques).
- Resinas epóxi: maior adesão à fibra e propriedades mecânicas superiores (aeronáutica, esportes).
- Resinas viniléster: bom compromisso entre custo, resistência química e mecânica.
- Fenólicos e bismaleimidas em aplicações especiais de alta temperatura.
Passo 6
Matrizes poliméricas termoplásticas mais usadas em compósitos reforçados:
- Polipropileno (PP) e polietileno de alta densidade (HDPE): baixo custo e processabilidade.
- Poliamida (PA6, PA66): boa tenacidade e resistência ao desgaste.
- Polieteretercetona (PEEK) e poliarilsulfona (PAS): para aplicações de alta temperatura e desempenho.
- Policarbonato (PC), PET e PBT em peças estruturais de médio desempenho.
Resposta
Principais fibras de reforço:
– Sintéticas contínuas: fibra de vidro, fibra de carbono, aramida, boro e basalto.
– Naturais descontínuas: juta, sisal, cânhamo, linho.
– Sintéticas contínuas: fibra de vidro, fibra de carbono, aramida, boro e basalto.
– Naturais descontínuas: juta, sisal, cânhamo, linho.
Matrizes poliméricas mais usadas:
– Termofixas: resinas de poliéster insaturado, epóxi, viniléster (e, em nichos, fenólicas e bismaleimidas).
– Termoplásticas: polipropileno, polietileno, poliamidas, PEEK, policarbonato, PET/PBT.
– Termofixas: resinas de poliéster insaturado, epóxi, viniléster (e, em nichos, fenólicas e bismaleimidas).
– Termoplásticas: polipropileno, polietileno, poliamidas, PEEK, policarbonato, PET/PBT.