Desenvolvimento de um compósito de espuma rígida de poliuretana de mamona e fibras de sisal para isolação térmica

AUTOR(ES)
FONTE

IBICT - Instituto Brasileiro de Informação em Ciência e Tecnologia

DATA DE PUBLICAÇÃO

24/03/2011

RESUMO

A busca por alternativas tecnológicas sustentáveis e, sobretudo que venham a contribuir para economizar energia, apresenta-se como um crescente desafio no campo dos materiais para isolação térmica. Nesse contexto, os compósitos fabricados com matéria-prima de fontes renováveis surgem como uma alternativa tecnológica. Os principais objetivos deste trabalho foram o desenvolvimento e a caracterização do compósito formado pela espuma rígida de poliuretana derivada de óleo de mamona (disponível comercialmente e denominada RESPAN D40) - e fibras de sisal. O processamento do compósito foi feito com expansão controlada em um molde fechado. As fibras de sisal foram utilizadas na forma de mantas agulhadas com gramatura média de 1150 g/m2 e de 1350 g/m2. A caracterização do compósito foi realizada através dos seguintes ensaios: condutividade térmica, desempenho térmico, análise termogravimétrica (TG/DTG), resistência mecânica em compressão e em flexão, densidade aparente, porcentagem de absorção de água e avaliação morfológica por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). A gramatura e a porcentagem de umidade das fibras de sisal também foram determinadas. Os resultados dos ensaios foram comparados aos da espuma de poliuretana pura. A condutividade térmica dos compósitos foi maior que a da espuma pura, ou seja, a adição das mantas de sisal induziu um maior grau de compactação da espuma, reduzindo os espaços vazios (células) da poliuretana, induzindo elevação do k. A densidade aparente dos compósitos foi maior que a densidade da espuma de poliuretana pura. Nos resultados do ensaio de absorção de água observou-se uma maior porcentagem de absorção dos compósitos, o que está relacionado à presença das fibras de sisal que são higroscópicas. A adição das fibras de sisal também diminuiu a resistência à degradação térmica dos compósitos. Houve uma maior perda de massa do compósito na faixa de temperatura entre 200 e 340C, relacionada à decomposição das ligações uretânicas e a degradação da celulose e de seus derivados. Na avaliação mecânica em compressão e flexão, os compósitos apresentaram melhor desempenho mecânico que a espuma rígida de poliuretana. O aumento do conteúdo de fibras induziu um aumento na rigidez dos compósitos. Nos ensaios de desempenho térmico, os compósitos foram mais resistentes termicamente, ou seja, pode-se concluir que os mesmos podem ser usados como material de isolamento térmico em sistemas na faixa de temperatura entre 60 e 110C, pois apresenta desempenho térmico e mecânico semelhante, ou melhor, que alguns materiais comumente utilizados para fins de isolação térmica. A gramatura da manta de sisal influenciou o grau de isolamento térmico, isto é, o aumento da densidade de fibras ajudou na retenção do calor

ASSUNTO(S)

poliuretana Óleo de mamona fibra de sisal compósito isolamento térmico engenharia mecanica polyurethane castor oil sisal fiber composite thermal insulation

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