Tenacificação de resina epóxi para aplicação em compósitos estruturais

• Processo: 12/13431-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2012
• Data de Término da vigência: 30 de abril de 2013
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Aeroespacial
• Pesquisador responsável: Maria Odila Hilário Cioffi
• Beneficiário: Thatiane Brocks
• Supervisor: Veronica Ambrogi
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia (FEG). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Guaratinguetá. Guaratinguetá , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Università degli Studi di Napoli Frederico II (UNINA), Itália
• Vinculado à bolsa: 11/11311-1 - Predição da vida em fadiga de compósitos estruturais baseada em análises dinâmico-mecânicas, BP.DR
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Compósito estrutural | resina epóxi | tenacificação | Compósito estrutural de matriz polimérica

Resumo

Existem duas principais características responsáveis pelo interesse da indústria aeronáutica em materiais compósitos estruturais. A primeira e a possibilidade de integração entre vários componentes de uma estrutura, reduzindo o número de rebites e o número total de peças da aeronave, a segunda é a possibilidade de posicionar o reforço, geralmente fibras de carbono, nas direções de maior esforço. Essas características permitem projetar cabines maiores e mais confortáveis, reduzindo o consumo de combustível através da redução da potencia dos motores, pois se o peso da aeronave foi reduzido, a potencia necessária para impulsioná-la também será menor.Um dos principais motivos do receio da indústria aeronáutica em aplicar compósitos em funções estruturais está em seu complexo e pouco estudado comportamento em fadiga, o que gera dúvidas quanto ao melhor momento para substituição do componente, a segurança que este oferece, bem como o modo de falha, que varia com o tipo de tecido empregado na manufatura do componente e o tipo de processamento.A delaminação tem sido outra constante barreira à aplicação de compósitos como material estrutural. Apesar de apresentar alta resistência mecânica e à fadiga, a delaminação pode ocorrer antes que o componente atinja 10³ ciclos, reduzindo a confiabilidade da indústria aeronáutica neste material. Sabe-se que a delaminação pode ser atribuída a fatores como fraca adesão interfacial e baixa tenacificação de matrizes poliméricas. A proposta desse trabalho é promover a tenacificação de uma resina epóxi monocomponente através da adição de poliéster de cadeia hiper-ramificada como agente tenacificador. Dessa maneira pretende-se aumentar a capacidade do polímero de liberar energia através da relaxação das cadeias poliméricas evitando a ruptura prematura deste quando atuar como matriz em compósitos estruturais. O polímero modificado será avaliado através de análises dinâmico-mecânicas e de tenacidade à fratura.Com isso será possível, futuramente, propor uma modificação de resinas epóxi monocomponentes utilizadas para o processamento RTM de compósitos estruturais para indústria aeronáutica pelo Grupo de Fadiga e Materiais Aeronáuticos. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

BROCKS, THATIANE; ASCIONE, LAURA; AMBROGI, VERONICA; CIOFFI, MARIA O. H.; PERSICO, PAOLA. Efficiency comparison of hyperbranched polymers as toughening agents for a one-part epoxy resin. Journal of Materials Research, v. 30, n. 6, p. 869-878, MAR 28 2015. (11/11311-1, 12/13431-7)

MONTICELI, FRANCISCO MACIEL. A fatigue life estimative method based on dynamic mechanical and fatigue analyses. INTERNATIONAL JOURNAL OF FATIGUE, v. 138, SEP 2020. (06/02121-6, 17/10606-4, 12/13431-7, 11/11311-1)