PROCESSO PARA OBTENÇÃO DE MATERIAIS COMPÓSITOS HIERÁRQUICOS LAMINADOS DE MATRIZ POLIMÉRICA REFORÇADOS COM FIBRAS CONTÍNUAS E MATERIAIS COMPÓSITOS

 

Introdução

O melhoramento da resistência interfacial entre a matriz polimérica e as fibras de reforço sempre foi um grande desafio para as pesquisas relacionadas à ciência de materiais. Esse tema é de grande interesse de diversas indústrias que demandam materiais com alta eficiência estrutural.

 

 

Figura 1 – Microscopia  eletrônica  de  varredura  das superfícies  de fratura  do  compósito  vidro-epóxi  após tração,  depois  da modificação com celulose microfibrilada. 

 

 

Objetivos 

A presente invenção descreve um processo para obtenção de materiais compósitos hierárquicos laminados de resina epóxi reforçados com fibras contínuas, em que a celulose microfibrilada é incorporada diretamente sobre as fibras para criar um reforço hierárquico contendo uma subestrutura ou subreforço de celulose microfibrilada. 

Principais vantagens relacionadas à tecnologia:

• Resolve a problemática da dificuldade de gerar uma deposição de nanoestruturas na superfície da fibra de uma maneira simples e rápida sem o uso de equipamentos avançados e de difícil disponibilidade;

• O uso de matérias-primas de baixo custo e de grande disponibilidade no mercado é proposto neste processo, conseguindo desempenhos superiores aos atingidos pelos mesmos materiais em estado original ou sem incorporação de celulose microfibrilada;

• Menor consumo energético e maior eficiência nos tempos de processo quando comparado com os processos do estado da técnica, criando assim uma grande possibilidade de seu uso na indústria dos materiais compósitos nacional e mundial;

• Melhoramento das propriedades da matriz polimérica na vizinhança das fibras de reforço pela incorporação de MFC;

• Criação de uma interfase volumétrica, a qual resultou em importantes ganhos não só de resistência mecânica a tração e flexão do compósito hierárquico comparativamente ao convencional, como também de tenacidade;

• Alteração das propriedades superficiais da superfície das fibras de reforço principal. O novo material depositado melhorou a rugosidade das fibras contínuas criando sítios de ancoramento mecânico com a matriz polimérica devido à grande área superficial da nanoestrutura depositada;

• Incorporação da nanoestrutura diretamente sobre a fibra de reforço.

 

Aplicações

A presente invenção tem aplicação principal nas indústrias aeroespacial, aeronáutica, naval, eólica, petroquímica e de energia. 

 

Público alvo: Empresas fabricantes de peças e materiais compósitos.

 

Estágio de desenvolvimento
 

 

Pedido de Patente depositado sob n° BR102016025617-8.

Informação sobre a PI:
Área(s):
Energia
Outros
Para mais informações, entre em contato:
Eduardo Vieira De Brito
ADMINISTRADOR
Universidade de São Paulo
55 16 3373 8052
eduardobrito@usp.br
Inventores:
José Ricardo Tarpani
Braian Uribe
Emanoele Chiromito
Antonio José Felix De Carvalho
Palavras-chave:
Compósitos Epóxi-Carbono
Compósitos Epóxi-Vidro
Engenharia de Materiais e Metalúrgica
Infusão de Resina
Nanocelulose
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