Compósitos de fibra de carbono - epóxi com poli (etileno-co-ácido-metacrílico) (EMAA) como agente de autorreparo
Autorreparo, tenacidade à fratura interlaminar, epóxi, poli (etileno-co-ácido-metacrílico)
Mecanismos de autorreparo são alternativas promissoras para aumentar a vida útil de materiais e reduzir riscos de falhas em componentes. Uma das abordagens estudadas para conferir capacidade de autorreparo aos polímeros termofixos consiste na incorporação de polímero termoplástico. Neste caso, o reparo do dano é alcançado com o aquecimento do material para permitir mobilidade suficiente das cadeias poliméricas. O presente estudo propõe a avaliação de fatores relacionados à eficiência de reparo em um laminado carbono-epóxi com adição de um agente termoplástico de reparo poli (etileno-co-ácido-metacrílico) (EMAA). Os efeitos de temperaturas alternativas no fluxo e degradação do material durante o ciclo de reparo foram estudados. Análises de índice de fluidez (MFR) foram realizadas para o EMAA nas temperaturas de 130 °C, 150 °C e 180 °C, e o efeito da temperatura no ensaio MFR foi ajustado usando dois modelos teóricos (Simple exponential e Arrhenius). Além disso, um estudo foi desenvolvido usando microscopia de estágio a quente para avaliar a ocorrência de reações entre o EMAA e substratos de epóxi e vidro nas mesmas temperaturas usadas nas análises de MFR. Análise termogravimétrica (TGA) e calorimetria diferencial de varredura (DSC) foram realizadas para investigar propriedades térmicas e de degradação do material. Os resultados sugerem que a seleção de ciclos de reparo alternativos pode melhorar a eficiência do agente termoplástico de autorreparo sem a degradação do material. Além disso, caracterizações mecânicas de resistência à fratura interlaminar de modo I utilizando o corpos de prova DCB (Double Cantilever Beam) foram realizadas para uma variedade de parâmetros de temperatura, tempo e granulometria do EMAA, relacionados a ciclos de autorreparo, por meio de uma metodologia de análise estatística baseada em um planejamento fatorial.