Estudo do efeito da cristalinidade nas propriedades mecânicas de compósitos termoplásticos com aplicações aeronáuticas

Resumo

Os compósitos poliméricos avançados vem se destacando na indústria aeroespacial devido a uma combinação favorável de baixa massa específica e elevado desempenho mecânico. A grande maioria dos compósitos poliméricos avançados utilizados atualmente é obtida a partir da impregnação do reforço com resinas termorrígidas, entretanto, estas apresentam problemas de tensão em virtude do processamento e da natureza quebradiça da resina. Os polímeros termoplásticos reforçados com fibras contínuas vêm se apresentando como importantes substitutos, quando comparados aos polímeros termorrígidos convencionais, pois estes apresentam algumas vantagens, tais como: maiores valores de rigidez e resistência ao impacto, temperatura de serviço mais elevada e grande versatilidade na produção em série. O objetivo deste trabalho é processar compósitos termoplásticos com fibras de carbono envolvendo diferentes graus de cristalinidade e avaliar a influência desta cristalinidade no desempenho mecânico (vibração, compressão e cisalhamento) e térmico (coeficiente de dilatação térmico por TMA e DMTA), envolvendo diferentes condições ambientais (higrotérmico, UV e névoa salina). O desenvolvimento deste projeto contará com a estrutura disponível na Faculdade de Engenharia da UNESP, campus de Guaratinguetá, que consta com laboratórios completos de ensaios mecânicos, condicionamentos ambientais, análises térmicas e processamento de compósitos, todos financiados pela FAPESP a partir dos projetos n° 2005/54358-7 (Influência do Condicionamento Higrotérmico nas Propriedades Mecânicas de Compósitos com Aplicações Aeronáuticas), n° 2008/00171-1 (Avaliação das cinéticas de cristalização e de cura de matrizes utilizadas em compósitos avançados) e projeto n° 2011/09062-3 (Avaliação do Desempenho Mecânico e Térmico de Compósitos Termoplásticos de uso Aeronáutico com Diferentes Graus de Cristalinidade). Durante a execução deste trabalho, serão processados compósitos constituídos de fibras de carbono aglutinadas com a matriz PPS (poli (sulfeto de fenileno)) e/ou com a matriz PEEK (poli (éter-éter-cetona). Estas matrizes serão inicialmente caracterizadas pelas técnicas de calorimetria exploratória de varredura (DSC) e termogravimetria (TG). Os resultados obtidos a partir destas análises irão apoiar na escolha das condições de processo mais adequadas para o processamento destes laminados termoplásticos. Após processados, estes laminados serão caracterizados a partir dos ensaios anteriormente descritos. (AU)