Estudo da incorporação de material laterítico ferroaluminoso na taxa de queima de compósito de matriz termofixa

Study of the incorporation of iron-aluminous lateritic material in the burning rate of thermoset matrix composites

RESUMO

Os compósitos são versáteis e podem ser aplicados em diversos setores dependendo das necessidades exigidas e de suas características, de modo a conciliar fatores como segurança, meio ambiente e economia. Os materiais lateríticos estão presentes em grande parte do território nacional e podem apresentar teores elevados de óxi-hidróxidos de ferro e alumínio, podendo influenciar significativamente nas propriedades térmicas de compósitos poliméricos. O material utilizado no trabalho é originário da Serra do Piriá, localizada no município de Vizeu, Estado do Pará. O trabalho consistiu na caracterização deste material e produção de compósitos utilizando o mesmo como carga, em uma matriz de poliéster isoftálico, os quais foram testados através de ensaios de flamabilidade. Foram realizadas análises de granulometria a laser, espectroscopia de fluorescência de raios-X (FRX), infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), termogravimetria (TG) e calorimetria exploratória diferencial (DSC). Os compósitos foram fabricados segundo processo hand lay-up em molde fechado, com compressão de 2,7 toneladas por 20 minutos. As frações volumétricas utilizadas para a fabricação dos compósitos foram de 10, 20 e 30 % e os ensaios de flamabilidade foram conduzidos segundo a norma ASTM D 635-03. Como resultados, o material apresentou diâmetro médio igual a 23,5 μm, constituído por 61,13 % de Fe₂O₃ e 18,63 % de Al₂O₃, ratificando a presença destes óxidos, bandas características a 3448 cm^-1 indicam a presença de cátions trivalentes de Al³⁺ ou Fe³⁺. Quanto ao comportamento calorimétrico, o mesmo apresentou transformações de fases em uma faixa de temperatura adequada ao retardo de chamas, com perda de massa significativa a partir de aproximadamente 270 ºC. Nos compósitos com 30 % de material laterítico a propagação de chamas reduziu-se em 69,86 % com relação a matriz de poliéster, o que viabiliza o estudo de sua aplicação em compósitos.

Palavras-chave
Laterita; Ferro; Alumínio; Caracterização