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Compósitos de PVC reforçados com fibra de vidro: utilização de técnicas de processamento convencionais da indústria brasileira – 2008

Este artigo apresenta o estudo da incorporação de fibra de vidro curta em composto rígido de poli(cloreto de vinila) - PVC - por meio de técnicas de processamento convencionais da indústria brasileira. Foram avaliadas as influências de: a) tamanho de fibra de vidro (tipo E); b) dosagem de fibra de vidro; c) dosagem de dióxido de titânio (TiO2); e d) a temperatura de processamento nas propriedades físicas e mecânicas e na adesão entre a matriz polimérica e a fibra de vidro (Microscopia Eletrônica de Varredura - MEV). O custo-benefício dos compósitos foi calculado por meio de Índices de Mérito para os modos de carregamento mecânico encontrados nos tubos pressurizados para água fria (Cilindro com Pressão Interna) e perfis rígidos utilizados em construção civil (Barra em Flexão), devido ao grande uso de PVC nestas aplicações. Entre os resultados obtidos, destaca-se o aumento de 45% no módulo de elasticidade para os compósitos com 20% de fibra de vidro moída que, para algumas aplicações, pode apresentar uma relação custo-benefício bastante favorável.



Palavras-chave

Compósitos; PVC; poli(cloreto de vinila); fibra de vidro; reforço mecânico; índice de mérito.



Introdução


A resistência a diversos agentes químicos, incluindo cal, cimento e produtos de limpeza comumente utilizados no dia-a-dia doméstico, resistência à corrosão e à ação das intempéries, facilidade de pintura e colagem, comportamento auto-extingüível em situações de incêndio e boa resistência mecânica aliada a uma excelente estabilidade dimensional tornam os produtos de PVC excelentes opções para os mercados de construção civil. Em síntese, os produtos de PVC apresentam excelente relação custo/benefício, pois aliam excelente desempenho a elevada durabilidade.


Outras propriedades comuns aos termoplásticos também são grandes vantagens quando consideradas no projeto de um produto destinado à construção civil: reduzida massa específica, possibilidade de moldagem em qualquer desenho e/ou formato, contribuição ao isolamento térmico e acústico e facilidade de instalação, pois pode ser cortado, pregado e parafusado de modo mais fácil que os materiais convencionais da construção civil. Esta é a razão pela qual 63% da resina de PVC consumida no Brasil é destinada às aplicações ligadas à construção civil, na forma de produtos tais como: tubos, conexões, perfis para construção civil e fios e cabos[1].


Diferentemente dos outros termoplásticos, o PVC é sempre processado com aditivos. A mistura da resina de PVC é normalmente realizada em misturadores intensivos, os quais proporcionam excelente qualidade e homogeneidade da mistura, ciclos de mistura normalmente curtos, com tempos de mistura típico de um composto de PVC rígido entre 7 a 8 minutos, aumento da densidade aparente da mistura em relação aos componentes isolados e possibilidade de eliminação completa da umidade do composto. O ciclo de mistura recomendado para compostos de PVC rígido compreende a adição de todos os componentes da formulação no início e homogeneização em alta velocidade até que a temperatura da massa atinja entre 120 e 130°C, condição esta necessária para que determinados componentes da formulação tais como, estabilizantes térmicos e lubrificantes sólidos, sofram fusão, sendo absorvidos ou revestindo por completo as partículas de resina[2,3].


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Fonte: Revista Polímeros – Ciência e Tecnologia, vol. XVII, nº 4,
Por Murilo B. Feltran, Centro de Tecnologia & Inovação Vinílicos, Braskem S/A e
Francisco R. V. Diaz, Departamento de Engenharia Metalúrgica e de Materiais, EPUSP.

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