Estratégias de reciclagem e reutilização de resíduos de compósitos termoplásticos reforçados com fibra de carbono para o desenvolvimento de materiais de alto desempenho

• Processo: 24/11092-8
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2024
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2027
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Fabio Roberto Passador
• Beneficiário: Fabio Roberto Passador
• Instituição Sede: Instituto de Ciência e Tecnologia (ICT). Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP). Campus São José dos Campos. São José dos Campos , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Jandro Abot ; Larissa Stieven Montagna ; Michelle Leali Costa ; Mirabel Cerqueira Rezende ; Thaís Larissa do Amaral Montanheiro
• Assunto(s): Fibra de carbono Materiais compósitos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: fibras de carbono | Materiais compósitos | poliamida 6 | polieteretercetona | Reciclagem mecânica | Reciclagem térmica | Materiais compósitos

Resumo

Compósitos de alto desempenho de matrizes termoplásticas reforçados com fibras de carbono (FC) são amplamente utilizados nos setores aeroespacial, automotivo e de energia, onde as excelentes propriedades mecânicas associadas à leveza são requisitos de aplicação. Com o aumento do consumo desses materiais surge uma problemática associada à geração de resíduos. Este projeto de pesquisa propõe o uso de técnicas de reciclagens mecânica e térmica de compósitos de FC/PA6 (poliamida 6) e FC/PEEK (polieteretercetona) para a recuperação das FC e reúso dos resíduos para o desenvolvimento de novos compósitos de alto desempenho. Três estratégias de obtenção de materiais de alto desempenho são propostas. Primeiramente, os resíduos dos compósitos serão moídos utilizando um moinho de facas, seguido da separação granulométrica. A primeira estratégia envolve o desenvolvimento de compósitos híbridos de PA6/resíduos moídos (FCm)/nanoplacas de grafeno (GNP) para aplicações em blindagem eletromagnética. A segunda estratégia, envolve o desenvolvimento de compósitos de resina fenólica/FCm para aplicações mecânicas em altas temperaturas e a terceira estratégia, envolve o desenvolvimento de filamentos de copolímero de acrilonitrila-estireno-acrilato (ASA)/FC recuperadas do processo de reciclagem térmica (FCr), para a manufatura aditiva de componentes aeronáuticos. Essas estratégias serão estudadas sistematicamente a partir de resíduos de compósitos moídos e de FCr obtidas por processos de reciclagem mecânica ou recuperadas por reciclagem térmica via pirólise por micro-ondas. Os métodos e meios de obtenção dos diferentes compósitos serão estudados utilizando as técnicas de processamento adequadas para a classe de material pretendida e as caracterizações serão realizadas buscando atender as especificações das aplicações propostas. Com o desenvolvimento do presente projeto espera-se difundir a importância da reciclagem dos compósitos reforçados com FC e contribuir com a produção responsável para alcançar a meta dos objetivos de desenvolvimento sustentável e de alta tecnologia. (AU)