OTIMIZAÇÃO DE PROCESSAMENTO DE COMPONENTES AERONÁUTICOS FABRICADOS EM COMPÓSITOS POLIMÉRICOS VIA ESTUDOS REO-CINÉTICOS
Os compósitos poliméricos
aeronáuticos podem ser produzidos por inúmeras
formas, mas as mais utilizadas são via moldagem
por compressão a quente ou em autoclave,
onde as condições de processamento podem
ser otimizadas a partir do conhecimento físicoquímico
da matriz polimérica. O comportamento
cinético da reação de polimerização/cura ocorre
concomitantemente às alterações na sua
reologia, sendo comum denominar o fenômeno
de comportamento reo-cinético. Uma variedade
de técnicas experimentais tem sido desenvolvida
para acompanhar as reações de polimerização/
cura de matrizes poliméricas, sendo as mais
usadas as de análise térmica e as reológicas.
A calorimetria exploratória diferencial (DSC)
encontra diversas aplicações em diferentes
indústrias, sendo utilizada na determinação da
cinética de cura, do grau de cristalinidade, do
ponto de fusão e da temperatura de transição
vítrea (Tg) de polímeros, por exemplo. Já a
análise reológica é utilizada na determinação
de tempos e temperaturas de gelificação,
vitrificação e viscosidade, entre outras. Com o
objetivo de minimizar as perdas em componentes
fabricados em compósitos, hoje de difícil
reaproveitamento, devido às características da
matriz polimérica e dos reforços, estudos têm
sido realizados para entender a tecnologia de
processamento de materiais compósitos. A
etapa de polimerização/cura da matriz é um dos
passos mais importantes no processamento de
compósitos poliméricos. O uso inadequado de
um ciclo de polimerização/cura pode acarretar
na formação de regiões no laminado com
distribuição heterogênea de resina/reforço,
formação de vazios e microtrincas. A ocorrência
destes defeitos pode comprometer o uso final
de um componente, com o aumento de rejeitos
de elevado valor agregado.
OTIMIZAÇÃO DE PROCESSAMENTO DE COMPONENTES AERONÁUTICOS FABRICADOS EM COMPÓSITOS POLIMÉRICOS VIA ESTUDOS REO-CINÉTICOS
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Palavras-chave: estudo reo-cinético; compósitos poliméricos; processamento
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Keywords: reo-kinetic study; polymeric composites; processing
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Abstract:
Aeronautical polymeric composites can be produced in numerous ways,
but the most commonly used are by hot compression molding or autoclave, where
processing conditions can be optimized based on the physicochemical knowledge
of polymeric matrix. The kinetic behavior of the polymerization/cure reaction occurs
concomitantly with changes in its rheology, and this phenomenon is commonly named
as reo-kinetic behavior. A variety of experimental techniques have been developed
to accompany polymerization/curing reactions of polymeric matrices, the most used
being thermal and rheological analyses. Differential scanning calorimetry (DSC) finds
several applications in different industries, being used in the determination of cure
kinetics, degree of crystallinity, melting point, and vitreous transition temperature (Tg)
of polymers, for example. The rheological analysis is used in the determination of time
and temperature of gelling and vitrification and viscosity, among others. In order to
minimize losses in components made of composite, which today are difficult to reuse,
due to the characteristics of the polymeric matrix and reinforcements, studies have
been conducted to understand the technology of composites processing. The matrix
polymerization/curing step is one of the most important in the processing of polymeric
composites. Inadequate use of a polymerization/curing cycle can result in the formation
of regions in the laminate with heterogeneous distribution of resin/reinforcement,
formation of voids and microcracks. The occurrence of these defects may compromise
the end use of a component, with the increase of tailings with high added value.
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Número de páginas: 15
- Mirabel Cerqueira Rezende
- Edson Cocchieri Botelho
- Michelle Leali Costa
