Polímeros: Ciência e Tecnologia
http://revistapolimeros.org.br/article/doi/10.1590/S0104-14282011005000037
Polímeros: Ciência e Tecnologia
Scientific & Technical Article

Propriedades Mecânicas e Comportamento a Emissões de Voláteis de Compósitos de Polipropileno/Fibras Curtas de Sílica

Mechanical Properties and Volatile Emission Behavior of Short Silica Fibers/Polypropylene Composites

Pizzitola, Ivani C. dos P.; Machado, Mariana M.; Wiebeck, Hélio

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Resumo

A proteção à saúde humana constitui um dos princípios estabelecidos pelas indústrias automotivas visando ao desenvolvimento e à produção sustentáveis de seus modelos. Desafios residem na redução nos níveis de emissões não só de combustíveis, mas também dos voláteis presentes no interior dos automóveis. A incorporação de fibras curtas de sílica natural amorfa em compósitos de polipropileno foi investigada como uma proposta de desenvolvimento de novos materiais, os quais permitam a redução de peso do veículo e consequente economia de combustível, além de atenderem aos níveis de emissões especificados para componentes internos. Com o objetivo de avaliar o efeito de reforço e a influência do conteúdo de compatibilizante na interface fibra-matriz, amostras com 0 e 20% em peso de fibra, bem como com variações do teor de PP-g-MAH (0, 1, 2 e 4% em peso), foram analisadas. Os resultados satisfatórios obtidos para as propriedades de tensão no escoamento, módulo de flexão, alongamento na ruptura, resistência ao impacto Charpy com entalhe e comportamento a emissões sugerem que a concentração ótima do compatibilizante é de 2%, acima da qual as alterações não foram significativas

Palavras-chave

Fibras curtas de sílica, compósitos de polipropileno, comportamento a emissões de voláteis, compatibilizante interfacial

Abstract

The protection to the human health is one of the most important principles guiding the automotive industries for a sustainable development and production of their cars. The challenges to be faced are not only in reducing fuel consumption but also in decreasing the emission from volatiles in the car interior. The incorporation of natural amorphous short silica fibers in polypropylene composites was investigated as a proposal for creating new materials, aimed at reducing the car weight (with a consequent fuel economy), and meeting the emission requirements for interior components. In order to evaluate the influence from the compatibilizer on the fiber-polymer interface, samples with 0 and 20 wt. (%) of silica fibers, as well as with varying contents of PP-g-MAH (0, 1, 2 and 4 wt. (%)), were tested. The satisfactory results obtained for yield stress, flexural modulus, elongation at break, notched Charpy impact strength properties and emission behavior suggest that the optimum compatibilizer content is 2 wt. (%), above which there was no significant change. Therefore, short silica fibers are a potential alternative reinforcement for materials of automotive parts.

Keywords

Silica short fibers, polypropylene composites, volatile emission behavior, interfacial compatibilizers

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