Thermal behavior of E-glass fiber-reinforced unsaturated polyester composites

Laoubi, Khedoudja; Hamadi, Z.; Benyahia, Ali Ahmed; Sérier, Aîcha; Azari, Z.

doi:10.1016/j.compositesb.2013.08.085

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“…As can be seen in Figure 17a [36] on E-glass fibre/polyester composites, wherein a slight increase of tensile strength was observed at 100 o C, gradually decreasing beyond this temperature. This behaviour may be caused by evolution of the linkage state of the polyester resin.…”

Section: Flexural Propertiesmentioning

confidence: 66%

Effects of alkali treatment and elevated temperature on the mechanical properties of bamboo fibre–polyester composites

Manalo

Wani

Zukarnain

et al. 2015

Composites Part B: Engineering

231

112

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Bamboo fibre reinforced composites are not fully utilised due to the limited understanding on their mechanical characteristics. In this paper, the effects of alkali treatment and elevated temperature on the mechanical properties of bamboo fibre reinforced polyester composites were investigated. Laminates were fabricated using untreated and sodium hydroxide (NaOH) treated (4 to 8% by weight) randomly oriented bamboo fibres and tested at room and elevated temperature (40, 80 and 120 o C). An improvement in the mechanical properties of the composites was achieved with treatment of the bamboo fibres. An NaOH concentration of 6% was found optimum and resulted in the best mechanical properties. The bending, tensile and compressive strength of this composite is 44.2, 21.0, 111.2 MPa, respectively while the stiffness is 4.0 GPa which are 7, 10, 81, and 25%, respectively higher than the untreated IntroductionSynthetic fibres such as glass, carbon and aramid have been used for several years in many applications varying from aerospace components to civil infrastructures. However, the high production and material costs of these fibres limit their wider use for the development of composite materials. As a result, there is an increasing interest in utilizing the less expensive natural fibres as reinforcement in composites because of their added advantages such as lightweight, renewability and biodegradability. Joshi et al.[1] also revealed that natural fibres are environmentally superior to glass fibres making them an emerging and realistic alternative to synthetic fibres in some engineering applications. It is anticipated therefore that the use of sustainable natural fibres in the development of new generation composites will be a necessity and will play a crucial role in the near future.Among the well-known natural fibres, bamboo has one of the most favourable combinations of low-density and high stiffness and strength [2]. Nugroho and Ando [3] indicated that these properties of bamboo make them a promising material for the manufacture of various engineered composite products. However, it is only in recent years that the interest in utilising bamboo as reinforcing materials for composites is increasing because of limited availability of the fibres [2]. This is because it is technically difficult and expensive to extract long and straight bamboo fibres [4][5]. Another significant challenge in using bamboo is the inherent flaws within fibres which reduce their compatibility with polymer matrices resulting in poor mechanical properties of the composites [6]. This is due to the hydrophilic nature of natural fibres and the hydrophobic nature of the polymer matrix but their poor compatibility can be improved by fibre surface modifications using chemical treatments.While many researchers have developed composites with natural fibres, the work on bamboo fibre reinforced composites is still very limited. Most of the studies focused mostly on tensile strength characterisation, thus Khalil el at. [5] suggested that more anal...

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Section: Flexural Propertiesmentioning

confidence: 66%

Effects of alkali treatment and elevated temperature on the mechanical properties of bamboo fibre–polyester composites

Manalo

Wani

Zukarnain

et al. 2015

Composites Part B: Engineering

231

112

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“…Isto confere alta anisotropia às propriedades mecânicas do material. O -FV possui elevada resistência à tração (130 MPa) à temperatura ambiente, que se mantém estável a temperaturas superiores (em torno de 120 MPa quando submetido a temperaturas entre 200 °C e 250 °C) [24]. Sua matriz é composta por poliéster insaturado, reticulado com moléculas de estireno, com temperatura de serviço mediana, entre 150 °C e 180 °C.…”

Section: Materiaisunclassified

“…Deste modo, retardantes de chama como trióxido de antimônio e compostos orgânicos clorados são utilizados como aditivos em P-FV [27]. Adicionalmente, o compósito apresenta baixa temperatura de transição vítrea (60 °C a 82 °C [24]), baixa resistência térmica (temperatura de início de degradação em torno de 390 °C [24]) e propriedades tribológicas dependentes da concentração de reforço na matriz, atingido valores próximos a 0,7 para 50% em massa de fibra de vidro [28].…”

Section: Materiaisunclassified

“…Como já reportado por Borba et al [17] e observado neste trabalho, as temperaturas, T, atingidas para os dois níveis de VR (T A9000 rpm = (758 ± 56 °C e T A10000 rpm = 761 ± 2 °C) superaram a temperatura de início de decomposição do P-FV (390 °C) [24] (Figura 6a). Ainda, o aumento da velocidade de rotação e, consequentemente, o aumento do aporte térmico gerado, favoreceu a formação e acúmulo de mais rebarba sobre a superfície da junta A 1000 rpm (Figura 6c).…”

Section: Figura 6 (A)unclassified

“…Segundo Laoubi et al [24], durante a decomposição da matriz de poliéster, há a evolução de gases os quais podem se alocar na interface matriz/fibra. Por conseguinte, microtrincas podem ser geradas por esse processo [24],…”

Section: Figuraunclassified

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Influência da Velocidade de Rotação do Rebite na Microestrutura e no Desempenho Mecânico de Juntas de Compósito Termofixo Rebitadas por Fricção

et al. 2016

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Este é um artigo publicado em acesso aberto (Open Access) sob a licença Creative Commons Attribution Non-Commercial, que permite uso, distribuição e reprodução em qualquer meio, sem restrições desde que sem fins comerciais e que o trabalho original seja corretamente citado.Recebido: 03 Nov., 2015 Aceito: 18 Jan., 2016 E-mails: nataschazborba@gmail.com (NZB), leonardo@ufscar.br (LBC), sergio.amancio@hzg.de (STAF)Resumo: A Rebitagem por Fricção tem se demonstrado como alternativa para união de perfis de compósito termofixo aplicados na construção civil, frente às necessidades atuais por tecnologias eficientes de união de estruturas multimateriais. Nesse processo, a extremidade de um rebite metálico é plastificada e forjada dentro de um componente polimérico, via calor friccional. Sua viabilidade técnica já foi demonstrada para juntas de Ti-6Al-4V/poliéster termofixo reforçado com fibra de vidro. Este artigo tem como objetivo complementar esse estudo através da análise do efeito da velocidade de rotação do rebite na temperatura do processo, microestrutura e propriedades mecânicas locais e globais das juntas. Foram fabricadas juntas com dois níveis de velocidade de rotação: 9000 rpm e 10000 rpm (os demais parâmetros foram mantidos constantes). Temperaturas do processo (655-765 °C) superiores em 96% da temperatura de início de decomposição da matriz de poliéster (370 °C) foram atingidas, desencadeando a degradação polimérica acentuada na região de união. O aumento da velocidade de rotação e, portanto, do aporte térmico, não contribuiu estatisticamente para o aumento na profundidade de penetração e na largura da extremidade deformada do rebite. Porém, a extensão da área polimérica degradada aumentou em 47%, a qual resultou em redução proporcional de 50% da resistência à tração das juntas (de 4,0 ± 1,2 kN para 2,0 ± 0,7 kN). Adicionalmente, mapas de microdureza no rebite evidenciaram possíveis transformações de fase da liga que favoreceram seu endurecimento, com o aumento da velocidade de rotação. Contudo, nenhuma correlação pôde ser evidenciada entre a dureza e o desempenho mecânico das juntas sob tração, já que as amostras falharam majoritariamente por arrancamento completo do rebite da placa de compósito. Portanto, no desenvolvimento de juntas rebitadas por fricção de Ti-6Al-4V/ poliéster termofixo reforçado com fibra de vidro, a otimização da velocidade de rotação é essencial para se obter suficiente deformação plástica do rebite e minimizar a extensão da degradação da matriz de poliéster, garantindo um satisfatório desempenho mecânico sob tração das juntas.Palavras-chave: Estruturas híbridas; Rebitagem por fricção; Ti-6Al-4V; Compósito termofixo. Influence of Rotational Speed on the Microstructure and Mechanical Performance of Friction-riveted Thermosetting Composite JointsAbstract: Facing the actual demand for efficient joining technologies for multi-materials structures, Friction Riveting was shown to be an alternative joining technology for thermoset composite profiles in civil infrastructure. This process is b...

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Unsaturated polyester/montmorillonite nanocomposites with improved mechanical and thermal properties fabricated by in situ polymerization

Wang

et al. 2017

J of Applied Polymer Sci

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Although organically modified montmorillonite (OMMT) has been incorporated into unsaturated polyester (UP) resin to enhance properties, the aggregation often leads to defects which directly affect the properties of nanocomposites. In this work, OMMT slurry modified by a new allyl surfactant with carbon-carbon double bond, hexadecyl allyl dimethyl ammonium chloride (C 16 -DMAAC), was employed to prepare nanocomposites by in situ polymerization. The results illustrated that the existence of OMMT slurry helped monomers enter the OMMT galleries, leading to well-dispersed OMMT in the UP matrix. The mechanical properties and thermal properties of OMMT nanocomposites were improved. With OMMT loading of 5 wt %, the tensile strength and flexural strength can be improved by 22% and 38%, respectively. Meanwhile, the onset thermal decomposition temperature (T -10 ) value was ameliorated from 310.6 8C to 330.6 8C.

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Thermal behavior of E-glass fiber-reinforced unsaturated polyester composites

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Effects of alkali treatment and elevated temperature on the mechanical properties of bamboo fibre–polyester composites

Effects of alkali treatment and elevated temperature on the mechanical properties of bamboo fibre–polyester composites

Influência da Velocidade de Rotação do Rebite na Microestrutura e no Desempenho Mecânico de Juntas de Compósito Termofixo Rebitadas por Fricção

Unsaturated polyester/montmorillonite nanocomposites with improved mechanical and thermal properties fabricated by in situ polymerization

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