Processing of natural-fibre reinforced polymers and the resulting dynamic–mechanical properties

Wielage, B.; Lampke, Thomas; Utschick, H.; Soergel, Fritz

doi:10.1016/s0924-0136(03)00195-x

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Section: Introductionunclassified

“…Além disso, muitas fibras e cargas vegetais constituem resíduos da atividade agrícola e seu aproveitamento, além de lhes prover um destino final racionalizado, pode reduzir os custos de preparação do produto final. Uma das principais aplicações dos compósitos poliméricos com fibras vegetais tem sido na indústria automobilística [3,4] , porém seu uso também tem se mostrado promissor na construção civil e na produção de artefatos de uso geral, tais como solados de calçados, pentes, utensílios domésticos e outros.O Brasil é um país que se destaca na produção de muitas fibras, tais como sisal, rami, algodão, coco e juta, porém diversas outras espécies são encontradas e cultivadas no país [5,6] . No Brasil, as fibras obtidas da casca do coco são materiais lignocelulósicos de baixo custo, que não encontram aplicação em fins alimentícios, por isso representam uma interessante matéria-prima para a preparação de compósitos poliméricos [7] , sendo já empregadas comercialmente na forma de compósitos com elastômeros na produção de assentos de automóveis [8] .…”

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Extrusão de compósitos de PP com fibras curtas de coco: efeito da temperatura e agentes de acoplamento

et al. 2010

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que os dois agentes de acoplamento melhoraram o módulo elástico, a tensão máxima e a resistência à absorção de água quando os materiais foram processados utilizando-se um perfil de temperaturas mais elevadas. A morfologia dos compósitos também ficou mais homogênea na presença dos agentes de acoplamento, especialmente naqueles processados na temperatura mais alta. Esses resultados indicam que a temperatura é uma variável fundamental no estabelecimento das interações envolvendo os processos de compatibilização. Palavras-chave: Compósitos, fibras naturais, agentes de acoplamento, extrusão, absorção de água. Extrusion of PP Composites with Short Coir Fibers: Effect of Temperature and Coupling AgentsAbstract: PP composites filled with coir short fibers were prepared in an extruder using two temperature profiles. The objective was to evaluate the compatibilizing effect of PP modified with vinylsilane and with maleic anhydride. Both coupling agents improved elastic modulus, tensile strength and water absorption resistance when the materials were processed at the highest temperature profile. The composite morphology was more homogeneous in the presence of the coupling agents, mainly in the composites processed at the highest temperatures. These results indicate that temperature is a key variable for the establishment of the interactions involved in the coupling processes. Keywords: Composites, natural fibers, coupling agent, extrusion, silane. IntroduçãoO desenvolvimento sustentável, a redução da demanda por materiais de origem fóssil e a redução da produção de resíduos são fatores que se relacionam entre si e que, bem conduzidos, podem resultar em benefícios importantes para a vida humana [1] . Nesse contexto o Brasil, na qualidade de concentrador de uma das mais ricas biodiversidades do planeta, tem um papel fundamental [2] . O crescente interesse no uso de fibras naturais na preparação de compósitos poliméricos constitui uma alternativa de obtenção de novos e interessantes materiais com menor impacto ambiental porque permite substituir parte dos polímeros obtidos a partir de material fóssil por fibras de origem agrícola, de caráter renovável e biodegradável. Além disso, muitas fibras e cargas vegetais constituem resíduos da atividade agrícola e seu aproveitamento, além de lhes prover um destino final racionalizado, pode reduzir os custos de preparação do produto final. Uma das principais aplicações dos compósitos poliméricos com fibras vegetais tem sido na indústria automobilística [3,4] , porém seu uso também tem se mostrado promissor na construção civil e na produção de artefatos de uso geral, tais como solados de calçados, pentes, utensílios domésticos e outros.O Brasil é um país que se destaca na produção de muitas fibras, tais como sisal, rami, algodão, coco e juta, porém diversas outras espécies são encontradas e cultivadas no país [5,6] . No Brasil, as fibras obtidas da casca do coco são materiais lignocelulósicos de baixo custo, que não encontram aplicação em fins alimentícios, por isso representam uma intere...

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Section: Introductionunclassified

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Extrusão de compósitos de PP com fibras curtas de coco: efeito da temperatura e agentes de acoplamento

et al. 2010

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“…The impact strength, Young's modulus, flexural modulus, and Shore-D hardness were reported to be higher in maleic anhydride-treated fiber composites compared with as-received hemp fiber composites. Wielage et al [54] investigated the influence of MAH-PP on storage modulus and loss factor of hemp fiber polypropylene composites. SEM analysis confirmed that the coupling agent causes a significantly better wetting of the natural fibers when compared to untreated composites.…”

Section: Graft Copolymerizationmentioning

confidence: 99%

Interfacial Modification of Hemp Fiber–Reinforced Composites

Karaduman¹,

Özdemir²,

Karaduman³

et al. 2018

Natural and Artificial Fiber-Reinforced Composites as Renewable Sources

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Natural fiber-reinforced biocomposites are increasingly used in various industries such as automotive, construction, biomedical, and recreation, thanks to their distinctive advantages over traditional glass fiber-reinforced plastics. Natural fiber composites are sustainable, environmentally friendly, low cost, low density, and easy to proc es sasw ella sha v ehi ghmec ha n ic alproperties. The quality of fiber-matrix interface is of critical importance since it determines the load distribution capability of the material. The interface between natural fibers and polymer resins has always been problematic because of the low compatibility between cellulose-based hydrophilic natural fibers and hydrophobic polymer resins, which leads to poor fiber-matrix adhesion and therefore inefficient load distribution between fibers and matrix. To date, several interfacial modification methods have been implemented to address this issue and improve the properties of the resulting composites. This chapter focuses on the interfacial modification of hemp fiber-based composites. First, hemp fiber structure and the nature of fiber-matrix interface were explained. Mechanisms of fiber/matrix adhesion as well as qualitative and quantitative methods for the determination of interface strength were outlined. Finally, the interface modification methods for hemp fiber-reinforced biocomposites were presented in the light of scientific literature.

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“…Furthermore, Wielage et al [9] conducted studies by means of dynamic and mechanic analysis (DMA) on polypropylene reinforced with linen and canvas, determining that fiber conditioning, manufacture process and processing parameters are significant factors that influence the mechanical properties of the end product. The results also show that elastic properties (rigidity, storage module) of the composite depend on the kind of coupling agent.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

HDPE‐Coconut Flour Composites: Effect of Coupling Agents and Surface Modification

Albano¹,

González²,

Hernández³

et al. 2009

Macromolecular Symposia

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Summary: This research work studies the mechanical, thermal and morphological behavior of coconut flour/polyethylene composites, with special emphasis on the influence of the surface modification of coconut flour and the presence of different coupling agents on the interfacial bonding. The different treatments of the composites with an EAA copolymer, with 5 and 18 wt% of NaOH and acetylation, confirm the better tensile behavior of these composites.

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Processing of natural-fibre reinforced polymers and the resulting dynamic–mechanical properties

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Extrusão de compósitos de PP com fibras curtas de coco: efeito da temperatura e agentes de acoplamento

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Interfacial Modification of Hemp Fiber–Reinforced Composites

HDPE‐Coconut Flour Composites: Effect of Coupling Agents and Surface Modification

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