Polímeros: Ciência e Tecnologia
https://revistapolimeros.org.br/article/doi/10.1590/S0104-14282002000400005
Polímeros: Ciência e Tecnologia
Scientific & Technical Article

Resistência ao Impacto e Outras Propriedades de Compósitos Lignocelulósicos: Matrizes Termofixas Fenólicas Reforçadas com Fibras de Bagaço de Cana-de-açúcar

Impact Strength and Other Properties of Lignocellulosic Composites: Phenolic Thermoset Matrices Reinforced with Sugarcane Bagasse Fibers

Tita, Sandra P. S.; Paiva, Jane M. F. de; Frollini, Elisabete

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Resumo

Pré-polímeros fenólicos e lignofenólicos (substituição de 40% em massa de fenol por lignina, extraída do bagaço de cana) foram sintetizados para preparar compósitos com matrizes termofixas, usando bagaço de cana-de-açúcar como agente de reforço. Este material lignocelulósico foi modificado por métodos químicos e/ ou físicos (tratamento com álcali, esterificação, ar ionizado). O bagaço de cana promoveu pequeno aumento na resistência ao impacto das matrizes fenólica e lignofenólica. Os métodos de tratamento de superfície melhoraram a dispersão das fibras na matriz assim como a adesão entre ambas as resinas, fenólica e lignofenólica, e as fibras lignocelulósicas. Apenas os compósitos tratados com ar ionizado mostraram melhores resultados de resistência ao impacto. Em relação à absorção de água, foi observado que os compósitos fenólicos reforçados com fibras tratadas com 8% NaOH apresentaram uma menor absorção de água. Quanto aos compósitos lignocelulósicos, os reforçados com fibras esterificadas apresentaram uma menor absorção de água.

Palavras-chave

Fibra vegetal, bagaço de cana-de-açúcar, matriz termofixa, compósitos fenólicos, resistência ao impacto, lignina

Abstract

Phenolic and lignophenolic (40% sugarcane bagasse lignin/phenol w/w) pre-polymers were synthesized to produce thermoset matrices composites, using sugarcane bagasse as reinforcing agent. This lignocellulosic material was modified by chemical and/or physical methods (alkali treatment, esterification, ionized air). Sugarcane bagasse showed a small improvement in impact strength for both phenolic and lignophenolic matrices. The surface treatment methods improved dispersion as well as adhesion between the resins, phenolic and lignophenolic, and lignocellulosic fibers, but only the composites treated with ionized air exhibited better impact strength results. Concerning the water uptake, for the phenolic composites it was observed that the one reinforced with fibers treated with 8% NaOH presented a smaller water uptake. For the lignophenolic composites, that reinforced with fibers esterified during 24 hr, using succinic anhydride, presented the lower water uptake.

Keywords

Vegetal fiber, sugarcane bagasse, thermoset matrix, phenolic composites, impact strength, lignin

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