UNIVERSIDADE CANDIDO MENDES

PÓS-GRADUAÇÃO “LATO SENSU”

INSTITUTO A VEZ DO MESTRE

UTILIZAÇÃO DO PLÁSTICO REFORÇADO EM EMBARCAÇÕES

Por: Edson Segal

Orientador Prof. Ana Claudia Morrissy

Rio de Janeiro

2010

2

UNIVERSIDADE CANDIDO MENDES

PÓS-GRADUAÇÃO “LATO SENSU”

INSTITUTO A VEZ DO MESTRE

UTILIZAÇÃO DO PLÁSTICO REFORÇADO EM EMBARCAÇÕES

Apresentação de monografia à Universidade Candido

Mendes como requisito parcial para obtenção do grau

de especialista em Engenharia da Produção.

Por: . Edson Segal

3

AGRADECIMENTOS

Agradeço a Deus pela inspiração e

presença constante, e aos amigos do

Arsenal de Marinha do Rio de Janeiro que

me ajudaram nessa empreitada.

4

DEDICATÓRIA

Dedico esse trabalho à minha querida

esposa, pela compreensão e apoio.

5

RESUMO

Este trabalho aborda a aplicação dos plásticos reforçados em

componentes de embarcações, com foco nos que contém a fibra de vidro como

reforço, mostrando os benefícios gerados quando selecionado pelo projetista para

ser a matéria-prima estrutural.

Inicialmente, é apresentado, no capítulo I, um histórico sobre a evolução

dos materiais compostos na indústria náutica, além de ser mostrado o que são

esses notáveis materiais, principalmente o plástico reforçado com fibra de vidro.

O capítulo seguinte expõe os motivos pelo qual o plástico reforçado tem

substituído rapidamente materiais tradicionais como a madeira e os metais na

produção de embarcações, e relata as vantagens da utilização dos plásticos

reforçados com fibra de vidro em embarcações; vantagens estas que se

consolidam pela combinação de uma série de características, que são

pormenorizadas neste estudo.

Finalmente, no último capítulo, o presente trabalho faz uma introdução

sobre a reciclagem de materiais, e estuda a reciclagem de resíduos de compósito

polimérico que emprega na sua composição matriz de poliéster insaturado e

reforço de fibras de vidro, que é um compósito polimérico de matriz termofixa

muito utilizado em diversos setores do mercado, inclusive na industria naval. A

moagem foi a técnica mais indicada para a reciclagem de resíduos provenientes

do processo de fabricação de peças desse tipo de material.

6

METODOLOGIA

Os métodos que levam ao problema proposto e à elaboração desse

trabalho foram baseados em uma pesquisa bibliográfica, realizada em livros

especializados nas áreas náutica, de compósitos e de reciclagem de plásticos,

apostila do Centro de Instrução Almirante Alexandrino (Marinha do Brasil), revistas

técnicas, artigos técnicos disponíveis em sites da internet; e na experiência

profissional adquirida na oficina de plásticos reforçados do Arsenal de Marinha do

Rio de Janeiro. Os conhecimentos práticos e as informações do pessoal envolvido

nos processos de transformação muito me ajudaram na formulação da proposta,

bem como na elucidação da questão central.

7

SUMÁRIO

INTRODUÇÃO 08

CAPÍTULO I – Materiais Compostos 10

CAPÍTULO II – Benefícios do Plástico Reforçado 17

CAPÍTULO III – Reciclagem 27

CONCLUSÃO 35

ANEXOS 37

BIBLIOGRAFIA CONSULTADA 40

ÍNDICE 42

FOLHA DE AVALIAÇÃO 44

8

INTRODUÇÃO

Nos dias de hoje, os plásticos reforçados são usados em muitos

segmentos da indústria náutica. A grande maioria dos barcos construídos em todo

o mundo utiliza materiais compostos, principalmente plásticos reforçados com fibra

de vidro, designados pela sigla PRFV. São aqueles construídos a partir de dois ou

mais materiais básicos, pela associação de fibras de alta resistência, uma matriz

de resina e até mesmo um núcleo de espuma nas estruturas tipo sanduíche.

Apresentam boas qualidades que substituem com vantagem a madeira, o alumínio

e o aço. Sua grande versatilidade também permite seu uso em aplicações

específicas onde materiais convencionais não podem ser empregados. Ele

engloba, em um único material, várias características de excelência.

Os plásticos reforçados com fibra de vidro é uma família de materiais de

engenharia que o uso tem crescido rapidamente nos últimos anos. Talvez não

muito conhecidos pelos consumidores, mas de grande significância para os

projetistas de produtos de engenharia, dentre eles estão os barcos e seus

componentes.

As razões para a seleção dos plásticos reforçados com fibra de vidro

variam consideravelmente em função do uso final, mas em cada caso uma ou

mais propriedades básicas destes materiais tem ditado a sua aplicação:

flexibilidade de projeto, leveza, alta resistência, incorrosível, propriedades elétricas

e baixo investimento em ferramental para o transformador.

Após os processos de transformação dos plásticos reforçados, são

geradas rebarbas, aparas e peças refugadas. A fim de minorar o impacto

ambiental, evitando-se que em sua totalidade os resíduos sejam enviados para

aterros sanitários, práticas de reciclagem química, energética e mecânica são

empregadas em programas de reciclagem estabelecidos por algumas empresas.

9

Um menor gasto de energia e a possibilidade de reciclagem conferem ao

emprego do plástico reforçado em embarcações uma grande relevância social e

pelas razões supracitadas faz-se fundamental um estudo acerca deste importante

material.

10

CAPÍTULO I

MATERIAIS COMPOSTOS

1 – Materiais compostos na indústria náutica 1.1 – Histórico

Voltando um pouco no tempo, o registro mais antigo que se tem de um

barco construído em plástico reforçado data de 1937. O feito pode ser creditado a

Ray Greene, que, simplesmente testando alguns materiais, viu que era possível

fabricar embarcações mais eficientes do que as que eram construídas na época,

quando a madeira era o material predominante na indústria de barcos de recreio.

Depois de algumas experiências, o uso de materiais compostos começou a ser

frequente em pequenas embarcações militares que serviram durante a II Guerra

Mundial, e logo depois do final da guerra se iniciou a produção de pequenas

embarcações entre 16 e 20 pés, construídas totalmente em plástico reforçado com

fibra de vidro.

No Brasil, somente a partir da década de 60 é que o uso do plástico

reforçado passou a ser difundido nesta indústria e algumas embarcações da

época mesclavam o uso de madeira com revestimento de fibra de vidro. No final

da década de 70, com a produção comercial local de vários produtos da linha do

plástico reforçado, é que algumas embarcações de pequeno porte passaram a ser

totalmente construídas em fiberglass.

Hoje em dia, quase que totalidade das embarcações de recreio produzidas

em todo o mundo, variando de 12 a 150 pés, como o exemplar mostrado na figura

1, são construídas com plásticos reforçados e, deste total, a fibra de vidro e a

resina poliéster são os produtos mais utilizados entre os fabricantes.

11

Figura 1: Embarcação de recreio construída em fiberglass

Embora o mercado náutico seja dependente do uso irrestrito do plástico

reforçado, o volume comercializado no setor náutico não é expressivo quando

comparado com outras aplicações como em indústrias da construção civil, de

energia, de transporte e corrosão. Entretanto, o uso destes materiais na

construção de barcos de recreio tem tido uma sólida participação na estatística do

uso de plástico reforçado.

Como qualquer outra atividade, a indústria náutica de hoje em dia passou

a utilizar grande parte de sua força de trabalho para a montagem de barcos.

Somente 40% do valor de uma embarcação é construída pelo estaleiro. O restante

do valor, composto por equipamentos, eletrônicos e motorização é fornecido por

terceiros. Do preço final de venda de uma embarcação aproximadamente 18% se

refere ao valor do casco e, deste total, 8% é o volume de material composto

utilizado na sua produção. A produção de embarcações construídas em plástico

reforçado vem crescendo anualmente em uma taxa próxima a de 5% ao ano,

embora os últimos dois anos tenham registrado um aumento médio de 8%. Em

valores atualizados do ano de 2007, o valor aproximado de embarcações

comercializadas foi de 470 milhões de dólares, sendo que deste total 9.8 milhões

de dólares se referem a exportações.

12

Dos barcos menores que 18 pés, a participação do uso de material

composto no preço final do produto representa 8%, enquanto para barcos acima

de 32 pés a participação chega a 11%. Dentro da estrutura de materiais utilizados

na indústria náutica, 95% dos barcos são produzidos com resinas à base de

poliéster com reforço de fibra de vidro, e a maior parte destas resinas são de base

ortoftálica. O reforço tradicional dos barcos em plástico reforçado ainda é a fibra

de vidro nas versões convencionais de mantas e tecidos. Barcos entre 14 e 25 pés

são, na maior parte das vezes, construídos pelo processo de spray-up (laminação

por projeção) com a utilização de fios roving e resina poliéster. Embora este

processo seja utilizado desde os primórdios desta indústria, ele ainda produz

laminados eficientes e econômicos para barcos de pequeno porte que são

produzidos em escala de produção. Nos barcos acima de 25 pés, parte dos

reforços utilizados ainda são as combinações intercaladas de mantas e tecidos de

fibra de vidro através do processo de laminação manual (hand lay-up).

Os materiais compostos têm sido utilizados para a construção do casco,

convés e outras peças do interior das embarcações. Devido ao fato de que, na

maior parte das vezes, peças fabricadas com materiais compostos são produzidas

com auxílio de moldes, várias formas complicadas podem ser desenvolvidas, as

quais seriam difíceis, ou praticamente impossíveis, de serem moldadas com

qualquer outro tipo de material.

1.2 – Conhecendo um compósito

Os compósitos são materiais fabricados expressamente para melhorar os

valores e propriedades que os materiais que os constituem apresentam

individualmente. De um modo geral, pode-se afirmar que nos compósitos as fibras

suportam os esforços mecânicos e as resinas a configuração final do produto

acabado, por analogia com o concreto armado, as fibras desempenham o papel

da armadura e as resinas o do concreto. Eles são distinguidos em três tipos, a

saber:

13

I – Materiais compostos de matriz orgânica, em que a matriz utilizada tanto

pode ser um termofixo como os poliésteres, resinas epoxídicas, resinas fenólicas,

entre outras, ou um termoplástico, como o propileno, poliamida; e como fibras são

usadas as de vidro, carbono, aramida, boro, etc.

II – Materiais compostos de matriz cerâmica, em que a matriz é cerâmica,

sendo a mais utilizada o carbeto de silício, sendo as fibras de carbono, cerâmicas,

metálicas, etc.

III – Materiais compostos de matriz metálica, em que as matrizes utilizadas

são de alumínio, de titânio, prata, cobre, entre outras; e as fibras usadas são de

boro, cerâmicas, carbono, alumínio, etc.

Por usarem fibras de reforço extremamente resistentes (de vidro, carbono

e aramida), sob diversos quesitos, as peças em materiais compostos de matriz

orgânica podem substituir com facilidade materiais metálicos em aplicações que

requerem resistências mecânicas consideráveis, como pode ser visto na tabela do

anexo 1, comparando os módulos de elasticidade e massas específicas de alguns

materiais.

Compósitos de aplicação náutica são materiais de moldagem estrutural,

formados por uma fase contínua polimérica (matriz) e reforçada por uma fase

descontínua (fibras) que se agregam físico-quimicamente após um processo de

crosslinking polimérico (cura). Normalmente a fase descontínua é formada por

fibra de vidro, aramida ou de carbono dependendo da aplicação final.

A fase polimérica é geralmente composta por uma resina termofixa do tipo

poliéster insaturada (ortoftálica, tereftálica, isoftálica ou bisfenólica), dissolvida em

solvente reativo como estireno ou ainda uma resina éster vinílica ou epóxi.

Resinas especiais como as fenólicas, de poliuretano e de silicone são utilizadas

em aplicações especiais.

Na moldagem destas duas fases ocorre um crosslinking polimérico através

de um processo de cura, que acopla as duas fases proporcionando ao material

final propriedades especiais que definem sua moderna e ampla aplicabilidade.

Leveza, flexibilidade, durabilidade, resistência, adaptabilidade são algumas das

14

propriedades que garantem aos compósitos o título de produto do futuro.

Engenheiros, técnicos, procuram cada vez mais os compósitos como solução para

seus projetos de engenharia. Estado Unidos, Japão, Canadá, Europa e Brasil têm

no compósito um mercado em franca expansão, como dizem os parisienses: "Les

composites ont les vents en poupe" (os compósitos tem os ventos em popa).

Atualmente, o mercado dos compósitos é quase totalmente formado por

compostos de matriz orgânica com diferentes tipos de fibras, sendo as mais

comuns as de vidro, os PRFV, também conhecidos por GFRP (do inglês: Glass

Fiber Reinforced Polymer).

1.3 – O plástico reforçado com fibra de vidro

Surgidos durante a Segunda Guerra Mundial, os plásticos reforçados com

fibras de vidro têm-se colocado rapidamente entre os materiais mais úteis e de

maiores possibilidades de emprego, sobre os quais converge atualmente a

atenção de setores os mais diversos e cada vez mais amplos da atividade

humana.

Os plásticos reforçados, que incluem um conjunto de novos materiais de

notáveis características, são sumamente versáteis e se destacam, em todos os

domínios da técnica, em um vastíssimo número de aplicações reservadas até

agora ao aço, ao alumínio, à madeira, ao cimento etc., e em outras em que não

têm equivalente.

Aplicações tão diversas como a carcaça de um foguete, o casco de uma

embarcação, um elemento de construção civil ou um isolante elétrico, que

requerem propriedades muito diferentes e freqüentemente em grau extremo, por

exemplo: no primeiro caso, máxima resistência absoluta e específica; no segundo,

resistência à corrosão e impermeabilidade; no terceiro, resistência a estar exposto

ao tempo (eventualmente transparência) no caso de telhas para construção civil e,

finalmente, características dielétricas no caso de isolantes etc., jamais foram

reunidas anteriormente por outro material.

15

O extraordinário dos plásticos reforçados é que possuem todas essas

propriedades e outras complementares, o que permite a esse material ocupar um

lugar de notável importância entre os materiais de utilização corrente e um

destacadíssimo, diria mesmo único lugar, na solução dos problemas que as

necessidades de realizações científicas modernas incessantemente propõem.

Essencialmente, os plásticos reforçados, ainda em pleno desenvolvimento,

consistem em uma combinação de:

(1) um sistema resinoso que inclui normalmente distintos elementos além

da resina propriamente dita, tais como, desmoldantes, catalisadores,

aceleradores, cargas, flexibilizantes, pigmentos, etc.; e

(2) um reforço fibroso, geralmente vidro, que se apresenta de diversas

maneiras e formas e que determina, na maior parte, a resistência e as condições

mecânicas do conjunto.

Do tipo de resina e dos demais elementos que compõem o sistema

resinoso dependem, em maior proporção, a resistência química e a resistência às

“intempéries” do material, sua estabilidade térmica, as propriedades elétricas, a

transparência, a cor, a qualidade e o aspecto das superfícies.

Embora possam ser usados para reforço numerosos tipos de fibras naturais ou

artificiais (algodão, amianto, sisal, náilon, etc.), somente com o advento da fibra de

vidro, dotada das mais altas qualidades, os plásticos reforçados entram realmente

a competir com os metais e demais materiais estruturais como novo elemento de

construção.

Acerca da função específica de ambos os componentes, pode-se ainda

dizer que quando a quantidade de fibras se mantém relativamente reduzida seu

efeito é semelhante ao do ferro no concreto, ou seja, reforça a resina; por outro

lado, quando a quantidade de reforço alcança altos níveis, a resina passa a

exercer a função de adesivo, encarregada de manter unidas e transmitir às fibras

os esforços exteriores.

16

As principais razões que fazem da combinação “reforço vidro fibroso-

resina termoendurecente”, o melhor dos “Plásticos Reforçados com Fibra de Vidro

(PRFV)", um produto excelente são, basicamente, as seguintes:

(a) o vidro têxtil é um dos materiais mais fortes que se conhece e, por sua

natureza, não está sujeito praticamente a nenhuma classe de alteração com o

correr do tempo. O vidro, na forma de lâminas tipo vidraça, vasos e artigos de

bazar etc., não possui nenhuma resistência mecânica; ao contrário, é a fragilidade

que constitui a sua maior característica. Entretanto, estirado em fios delgados,

suas propriedades mudam consideravelmente. À medida que o diâmetro das

fibras diminui, o vidro, antes rígido, se torna flexível, e sua resistência, muito

pequena inicialmente, aumenta com rapidez até sobrepujar todas as demais fibras

conhecidas, sendo nesta forma que se usa como material de reforço;

(b) as resinas termofixas, como, por exemplo, as resinas poliésteres,

epoxídicas, etc., se apresentam em forma líquida, o que permite impregnar

perfeitamente bem a fibra de vidro, e, ainda, endurecem sob uma ligeira pressão

ou sem ela, sendo, portanto, fáceis de tomar forma. Ao contrário do vidro, um

produto tão antigo como a própria civilização, as resinas que se empregam nos

plásticos reforçados são típicos expoentes atuais dos mais modernos processos

de síntese da química macromolecular; e

(c) os elementos terminados possuem ótimas propriedades físicas,

mecânicas e elétricas; muito boa resistência química e à intempérie; não estão

sujeitos a corrosão eletrolítica nem a qualquer outro tipo de degradação; e têm

custo moderado.

Dentro de uma visão global, comum a todos, pode-se dizer que existe uma

grande quantidade de PRFV com características muito diferentes uns dos outros,

como ocorre com a família dos metais. O objetivo e as propriedades finais que

devam reunir os elementos a fabricar, como também a forma, as dimensões, e a

quantidade e outros fatores, é que determinam a maneira como os componentes

(vidro e resina) deverão combinar-se (tipo, disposição e proporção).

17

CAPÍTULO II

BENEFÍCIOS DO PLÁSTICO REFORÇADO

2 – Vantagens da utilização dos plásticos reforçados com fibra de vidro em embarcações 2.1 – Entendendo o porquê das vantagens

Nos últimos anos, os laminados de fibra de vidro têm encontrado um lugar

importante como material de engenharia para várias aplicações em diversos tipos

de indústrias. Dentre elas, a construção de barcos tem sido uma das mais

importantes. O sucesso da utilização destes materiais compostos para fabricação

de barcos é devido a um grande número de vantagens que esse material tem

quando comparado a outros tipos. Uma das principais vantagens sobre materiais

como aço e alumínio é a variedade de estruturas que pode ser conseguida

combinando materiais básicos. Entretanto, a grande diferença em relação a outros

tipos de materiais se deve à ortotropia, que significa, em engenharia, que o

material pode resistir de forma diferente quando submetido a cargas em diferentes

direções. Dessa forma, é possível construir uma embarcação mais leve e

resistente, colocando fibras apenas nas direções onde existam forças atuando.

Essa vantagem oferece tanto ao projetista como ao construtor a oportunidade de

ajustar os materiais, as especificações de cada peça e o tipo de processo de

moldagem, além de fazer uma combinação que seja mais resistente para o barco.

Os plásticos reforçados com fibra de vidro ainda possuem outras grandes

vantagens quando comparados com outros produtos para construção de

embarcações. Entre elas podemos citar a excelente resistência e rigidez para sua

densidade, são fáceis de utilizar, são materiais muito leves, são fáceis de reparar,

18

têm uma boa resistência à corrosão e à intempéries e têm também uma grande

resistência à abrasão.

Em linhas gerais, as principais vantagens que apresentam os PRFV,

baseadas em uma série pouco comum de propriedades de ordem física, química,

mecânica e elétrica, podem sintetizar-se da seguinte maneira:

• características mecânicas excepcionais, fácil e amplamente

adaptáveis às necessidades;

• resistência específica superior a quase todos os metais e demais

materiais de construção;

• grandes possibilidades de desenho e formação, que permitem

fabricar facilmente qualquer tipo de forma, por mais complexa que

seja;

• resistências química e ao tempo muito elevadas; inatacáveis pelos

mofo e microorganismos em geral;

• excelentes propriedades elétricas, valorizadas por uma boa

estabilidade dimensional, uma baixa absorção de água e uma

elevada resistência às altas temperaturas; e

• possibilidade de obter produtos translúcidos ou com a cor

diretamente incorporada à sua massa; praticamente nenhuma

necessidade de manutenção, e reparações fáceis e rápidas.

Não devemos esquecer que as propriedades finais de um PRFV são

sempre a resultante de uma quantidade de fatores e elementos capazes de se

combinar entre si de maneira diferente e em proporções variáveis. Fatores e

elementos que não só influem, modificam e determinam suas características, mas

também que constituem a razão de sua dilatada versatilidade.

Dentre essas variáveis, podemos considerar como fundamentais:

(1) o tipo de reforço de vidro empregado e sua orientação no produto;

disso dependem, na maior parte, as propriedades mecânicas do plástico

reforçado;

19

(2) o tratamento ou acabamento das fibras de vidro em função da resina

a empregar-se, destinado a criar as condições mais apropriadas para uma união

firme entre os dois componentes;

(3) a quantidade de vidro no laminado, sendo as resistências à flexão, à

tração e ao choque praticamente proporcionais, dentro de certos limites, à dita

quantidade; por exemplo, uma peça com uma quantidade de 80% de fibras de

vidro e 20% de resina será, teoricamente, quatro vezes mais resistente que outra

análoga que contenha os mesmos componentes em relação inversa.

(4) ao tipo e formulação da resina que se emprega, também, se vinculam

algumas características físicas, mecânicas e elétricas da resina, principalmente as

resistências química e à intempérie;

(5) a quantidade e o tipo de carga e aditivos especiais, que influem de

vários modos sobre a qualidade dos estratificados, como, por exemplo, sua

contração, sua resistência à compressão, o acabamento da superfície e a cor; e

(6) o sistema endurecedor adotado e a tecnologia de fabricação utilizada

(sob pressão, à temperatura ambiente, com fornecimento de calor etc.), que,

dentro de um mesmo conjunto de elementos, também influem sobre os resultados

finais.

2.2 – Características dos PRFV

Tendo em mente que cada tipo de resina e cada tipo de reforço têm suas

próprias características, como também um número imenso de combinações

possíveis, é fácil compreender a variedade quase infinita de plásticos reforçados

e, portanto, a série de propriedades que se pode obter.

Vejamos, então, de um ponto de vista genérico, algumas de tais

características que conferem ao PRFV vantagens na sua utilização em

embarcações.

20

2.2.1 – Resistência direcional

Uma das propriedades mais interessantes dos PRFV é a de poder orientar

o reforço, segundo a direção mecanicamente mais solicitada. Considerando que

as qualidades mecânicas de um objeto qualquer de PRFV são devidas

essencialmente às fibras de vidro, é natural que sua disposição tenha uma notável

importância. As diferenças se referem ao mat (manta) caracterizado por uma

resistência multidirecional, ou seja, uniforme em todas as direções do plano em

que se acham dispostas as fibras e ao roving com resistência notadamente

direcional, passando pelos tecidos dotados de resistência variável nas diferentes

direções em função de sua construção.

É evidente, de fato, que se em igualdades de condições todas as fibras se

acham orientadas segundo uma direção única, a resistência à tração alcançará

um máximo absoluto na dita direção e será nula no sentido transversal; ao

contrário, se as fibras foram dispostas sem uma direção privilegiada, a resistência

tenderia a um valor médio uniforme em todas as direções, ainda quando

notavelmente inferior ao máximo do primeiro caso.

Do mesmo modo, um laminado que tivesse, por exemplo, a metade das

fibras orientadas em uma direção e a outra metade a 90° apresentaria a maior

resistência nessas duas direções e uma resistência menor em qualquer outra

(caso, por exemplo, dos tecidos, armadura, tela).

Portanto, para o correto aproveitamento do reforço, este deverá ser

selecionado não só em função da resistência mecânica requerida, mas também

pela maneira de manifestar-se o esforço principal, podendo-se admitir facilmente

que será sempre possível, mediante a eventual superposição, o acoplamento de

duas ou mais camadas de reforço, bem como distribuir e orientar devidamente a

resistência dos laminados, num todo, de acordo com as necessidades presentes

em cada caso e com a maior economia de material.

O comportamento dos PRFV, debaixo de grandes cargas, apresenta ainda

outra diferença fundamental em comparação com os metais, ou seja, a ausência

21

do limite de deformações elásticas, antes do limite de ruptura. O gráfico da figura 2

permite apreciar facilmente a diferença entre um aço comum para construção, o

alumínio e o plástico reforçado. De fato, a curva do aço evidencia, em um ponto

intermediário, uma flexão, onde começam as deformações plásticas,

representando portanto o ponto além do qual não se pode fazer o material

trabalhar; este ponto se encontra muito distante do limite de ruptura e o mesmo

ocorre com o alumínio. Ao contrário, a curva do plástico reforçado evidencia que a

carga limite para deformações elásticas se identifica, praticamente, com a carga

de rupturas; a coincidência desses valores permite usar, nos cálculos, coeficientes

de segurança mais reduzidos e, portanto, usar espessuras e pesos menores.

Figura 2: Gráfico tensão x deformação

Fonte: Arte Naval /2005 2.2.2 – Resistência ao choque

Uma das características mais notáveis dos PRFV é, sem dúvida, sua

extraordinária capacidade de absorção de energia, especialmente nos laminados

fabricados a partir de tecidos e com alta porcentagem de vidro, constituindo essa

22

uma propriedade que lhes permite superar facilmente quase todos os metais na

resistência ao choque.

Dentro dos limites de ruptura, os plásticos reforçados se comportam, de

fato, como materiais perfeitamente elásticos, sem apresentar qualquer tipo de

deformação permanente, ou seja, que obedecem de forma praticamente absoluta

à lei de Hooke, segundo a qual as deformações são proporcionais às solicitações

e, quando estas terminam, também as deformações desaparecem.

Esse fato é sumamente importante porque faz com que os plásticos

reforçados possam agüentar, sem nenhum dano, golpes e forças de choque

capazes de produzir amolgaduras ou, mais corretamente, deformações

permanentes no alumínio e no aço.

2.2.3 – Estabilidade dimensional

Os PRFV mantém inalteradas suas formas e dimensões em condições

extremas de uso. As fibras de vidro têm muito baixo coeficiente de dilatação

térmica, não se expandem nem se contraem com a variação da umidade e são

suficientemente fortes para resistir aos esforços de dilatação e contração das

resinas; essas propriedades são transferidas pelas fibras aos plásticos reforçados,

que são assim dotados de uma alta estabilidade dimensional, com todas as

vantagens inerentes.

2.2.4 – Facilidade e economia de formação

Os numerosos métodos de fabricação, próprios para a confecção de uma

só peça, como também para a produção em massa; a facilidade com que os

PRFV podem adaptar-se às mais variadas exigências; e, enfim, as possibilidades

que oferecem de obter normalmente elementos de dimensões muito grandes, sob

a forma de uma estrutura única, contínua e perfeitamente correspondente em

todos os pontos às necessidades (tal não se poderia fazer com outros materiais,

salvo com a união de muitas peças), proporcionam aos plásticos reforçados uma

versatilidade de emprego realmente pouco comum, e que permite compensar,

23

freqüentemente, o custo relativamente mais elevado de seus componentes (vidro

+ resina + sistema endurecedor) em comparação com outros tipos de materiais

correntes.

Uma limitação mais aparente que real dos PRFV reside no módulo de

elasticidade relativamente baixo – muitas vezes inferior ao do aço –, o que pode

ser superado, quase sempre, de maneira bastante simples e pouco dispendiosa,

como, por exemplo, com a incorporação ou a agregação de algum suplemento

destinado a proporcionar a necessária rigidez ao conjunto ou, mais

freqüentemente, como uma variação local de espessura (nervuras) ou a adoção

de formas curvas, cuja realização, diferente de outros materiais, não representa

para o plástico reforçado nenhuma dificuldade particular, nem custos adicionais.

2.2.5 – Condições térmicas

Apesar das resinas serem em geral combustíveis, alguns tipos de

poliésteres expressamente formulados e de epóxi, chamados justamente auto-

extinguentes, não mantêm a combustão; também as resinas fenólicas e as

melamínicas são praticamente auto-extinguentes. Em todo o caso, o reforço de

vidro, por si só não-combustível, atua como uma barreira antichama, retardando a

combustão.

O tipo de resina, sua formulação e o sistema de cura determinam também

a resistência dos PRFV à temperatura. As resinas poliésteres mais comuns

admitem temperaturas da ordem de 80 a 100°C, porém se preparam ainda outros

tipos resistentes a temperaturas contínuas de cerca de 160°C.

As resinas de silicone e algumas fenólicas, especialmente modificadas, se

acham entre as que oferecem maior resistência ao calor, podendo admitir, em

serviço contínuo, temperaturas de até 250°C (500°C aproximadamente para curtos

períodos de tempo); valores intermediários dos mencionados apresentam as

resinas fenólicas normais, as epoxídicas e as de melamina.

Uma importância prática muito particular reside no pequeno coeficiente de

condutibilidade térmica que têm todos os PRFV, em comparação com outros

24

materiais estruturais (aproximadamente 200 a 800 vezes menor que o

correspondente ao aço e ao alumínio, respectivamente), podendo ele representar,

em determinadas condições, uma apreciável vantagem técnico-econômica, pela

menor dispersão ou transmissão de calor que ocasiona e a possibilidade de um

mais reduzido custo no conceito de isolamento, se fosse necessário.

2.2.6 – Resistência química

A totalidade dos PRFV está isenta de qualquer tipo de corrosão eletrolítica

e oferece normalmente muito boa resistência contra o ataque de uma extensa

gama de agentes químicos, de acordo com a classe de resina empregada. Ainda,

as amplas possibilidades de formulação das resinas e o emprego de resinas

modificadas ou de combinações das já existentes permitem ampliar

substancialmente o campo de aplicação dos plásticos reforçados e resolver,

satisfatoriamente, uma quantidade de problemas para os quais se requer uma

particular e elevada resistência química contra determinados agentes agressivos.

2.2.7 – Resistência à intempérie

Os PRFV começaram a ser usados no transcurso da Segunda Guerra

Mundial, na construção de proteções e receptáculos exteriores para antenas de

radares. Atualmente, em todas as partes do mundo, o maior volume de plásticos

reforçados é absorvido por dois grupos de aplicações típicas: as chapas

onduladas para telhados e a construção de embarcações. Isso pressupõe dos

materiais, como primeiro requisito, uma ótima resistência à intempérie, às

variações de condições atmosféricas e à água em geral.

Anos de emprego maciço em todos os climas têm demonstrado o

excelente comportamento dos PRFV com respeito a tais fatores de degradação,

como ainda frente à ação de mofo, microorganismos e diferentes espécies de

crustáceos marinhos e moluscos perfuradores.

25

2.2.8 – Transmissão da luz

O índice de refração das fibras de vidro, muito próximo ao das resinas

empregadas e em particular das poliésteres, permite conseguir laminados

translúcidos e quase transparentes que, na ausência de cargas estranhas inertes,

deixam passar até mais de 85% da luz incidente.

Os PRFV oferecem ainda a vantagem de poder colorir-se de maneira

permanente com uma vasta gama de tonalidades, transparentes ou opacas.

Conforme o caso, a cor pode estender-se a todo o plástico ou limitar-se

unicamente à parte da resina destinada à capa superficial do laminado. Afora isso,

os plásticos reforçados admitem qualquer tipo de pintura, depois de uma ligeira

preparação da superfície.

2.2.9 – Propriedades elétricas

As propriedades mais interessantes nas aplicações elétricas são as

seguintes: a resistência (ótimo material isolante), a rigidez dielétrica (alta), a

absorção da água e as condições mecânicas em harmonia com os reforços que os

laminados terão de suportar quando trabalhando. Recentemente, o aprimoramento

dos PRFV levou ainda estes produtos às seguintes vantagens:

(1) aumento da temperatura de trabalho;

(2) melhor qualidade dielétrica do estratificado seco ou úmido; e

(3) a possibilidade de variar a proporção de reforço entre 25% e 70%, que

representam os limites admitidos para usos elétricos, e a

disponibilidade de uma ampla variedade de resinas de diferentes

fórmulas proporcionam aos engenheiros especializados em problemas

de isolamento uma vasta possibilidade de produtos sensivelmente

diferentes, que lhes permite tomar em consideração e satisfazer

plenamente qualquer exigência particular no que tange ao projeto e ao

funcionamento do material elétrico, por mais delicadas e extremas que

pareçam.

26

2.2.10 – Conservação e envelhecimento

Os PRFV apresentam, em geral, uma excepcional resistência a todas as

causas externas de envelhecimento, por mais rigorosas que sejam, suportando,

praticamente sem alteração de qualquer espécie, sucessivas e importantes

variações de temperatura e umidade e a influência direta dos mais diversos

agentes de degradação.

As fibras de vidro, que estão quase isentas de fenômenos de fadiga ou

deformação permanente mantêm inalteráveis através do tempo todas as suas

melhores propriedades mecânicas, ainda no caso de serem submetidas a esforços

consideráveis, não importa se aplicados de forma contínua ou variável. Isso

permite à estrutura resistente dos plásticos reforçados conservar, sem perdas

apreciáveis de ordem mecânica, a totalidade de sua capacidade e as

características originais.

A imunidade à corrosão eletrolítica dos PRFV, que não requerem para si

particulares e custosas proteções, juntamente com a possibilidade de utilizar

resinas coloridas diretamente na sua massa (dispensando pintura no

acabamento), representam outros tantos aspectos de especial interesse no que

diz respeito à conservação e à conveniência desses notáveis materiais. Do ponto

de vista econômico, a vantagem será quase seguramente dos PRFV, ainda

quando o custo inicial, comparado com o de outros materiais, por exemplo o ferro,

resulte muitas vezes maior.

27

CAPÍTULO III

RECICLAGEM 3 – Reciclagem dos plásticos reforçados 3.1 – Introdução à reciclagem de materiais

O termo reciclagem pode ser definido como um conjunto de técnicas que

tem por finalidade aproveitar materiais cuja vida útil já se esgotou (rejeitos por

obsolescência) ou que foram gerados de forma não intencional (rejeitos de

processo), reintroduzindo-os na cadeia produtiva. A reciclagem ganhou destaque

a partir do final da década de 1980, quando foi constatado que as fontes de

petróleo e de outras matérias-primas não renováveis estavam se esgotando

rapidamente, e que havia falta de espaço para a disposição de resíduos e de

outros dejetos na natureza.

Os refugos sólidos constituem o grupo que mais incomoda o homem.

Podem ser de origem urbana, industrial ou especial e têm sido alvo de inúmeros

trabalhos visando sua redução ou reaproveitamento.

Do ponto de vista ecológico todos os materiais estranhos à natureza, ou

seja, artificiais, devem receber um tratamento adequado antes de serem

devolvidos ao meio ambiente, independente do retorno econômico que possa

proporcionar. A reciclagem apropriada para cada resíduo é definida a partir de

suas propriedades físicas e químicas. Diante disso, verifica-se a maior ou menor

complexidade e custo dos processos de reciclagem. No entanto, especialmente

no caso de setores fabris, antes mesmo de se pensar em reciclagem, deve-se

levar em conta a necessidade de se instaurar um rigoroso controle de processo

no sistema produtivo, bem como investir em desenvolvimento de materiais,

28

tecnologia, mão-de-obra especializada e processos menos agressivos para o

meio ambiente.

A quantidade de resíduos gerada em todo o mundo é maior do que a

quantidade de bens consumidos. A crescente escassez de matérias-primas,

combinada com o aumento de custos e as restrições ambientais para a

disposição, estão levando a um incremento dos negócios de reciclagem.

A reciclagem alia uma solução ambientalmente mais adequada à geração

de um material que pode ser reutilizado. Porém, a reciclagem realizada sem

critérios pode afetar a qualidade do produto gerado ou até mesmo inviabilizar a

utilização do material.

No aspecto econômico, a reciclagem contribui para o uso mais racional

dos recursos naturais e a reposição daqueles recursos que são passíveis de

reaproveitamento. No âmbito social, a reciclagem não só proporciona melhor

qualidade de vida para as pessoas, através das melhorias ambientais, como

também tem gerado muitos postos de trabalho.

Vários tipos de aproveitamento dos resíduos têm sido propostos para

solucionar ou minimizar o problema de aterros sanitários. A reciclagem, isto é, o

retorno ao consumo dos materiais que possuem ainda algum valor agregado, é o

mais indicado, e pode ser realizado de quatro formas básicas: reciclagem primária,

secundária, terciária e quaternária, conforme mostrado no diagrama da reciclagem

de plásticos do anexo 2.

3.2 – Reciclagem de compósitos poliméricos termofixos

O setor brasileiro de compósitos gera 18 mil toneladas de resíduos por

ano (o que corresponde a uma despesa de R$ 120 milhões com o descarte em

aterros sanitários) após a fabricação de produtos tão diversos quanto

embarcações, cabines telefônicas, bancos de ônibus, pranchas de surfe, caixas

d’água, etc.

29

Diferentemente das peças de plásticos moldadas com resinas

termoplásticas, que sob temperaturas elevadas voltam a se fundir e podem ser

moldadas em novos artefatos, as feitas com termofixos, que representam cerca de

20% do total consumido no pais, se encontram em um estado irreversível, ou seja,

não se fundem, por conta de sua estrutura molecular interligada, de ligações

cruzadas. Em razão de sua flexibilidade, os plásticos comuns podem ser

facilmente moídos e reprocessados, sendo um dos exemplos mais claros a

reciclagem de garrafas PET. Os compósitos, ao contrário, são rígidos em razão da

maior complexidade em sua formação química, que dificultam o seu

processamento. A estabilidade das propriedades dos compostos termofixos que

traz ao mesmos as melhores características de uso, também representam o maior

desafio para seu reaproveitamento. Diferentes dos termoplásticos ou metais, não

podem simplesmente ser refundidos.

Para uma efetiva reciclagem do material, pesquisadores estudam o limite

de reutilização sem a perda de resistência mecânica, fazem a caracterização das

frações que formam os resíduos e discutem as alternativas de aproveitamento dos

materiais. Os estudos se concentram nos descartes industriais de compósitos

termofixos com fibra de vidro, que respondem por 75% do total processado

atualmente no Brasil.

O caminho para reduzir impactos ambientais pelo setor envolve três

movimentos: reduzir perdas de processo, desenvolver um projeto tecnológico e

transferir essa tecnologia para o mercado brasileiro. Com relação ao primeiro,

sabe-se que mais da metade do segmento ainda emprega processos manuais,

geradores de perda da ordem de 16% a 18%. A migração dessas empresas para

os processos de moldes fechados, fariam com que as perdas não ultrapassassem

5%.

Todos e quaisquer resíduos gerados pelos processos da indústria dos

compósitos, sejam de fabricação ou de reciclagem, devem receber um

gerenciamento adequado (acondicionamento, coleta, transporte, tratamento e / ou

disposição final), bem como os produtos pós-consumidos, tendo em vista

30

minimizar ou controlar os danos ao meio ambiente, consequentemente

preservando a saúde e o bem estar da população.

O foco da reciclagem de termofixos não é a redução de custos, mas sim

promover o crescimento sustentável do segmento de compósitos e dos grandes

usuários desses produtos. Implementar tecnologias que minimizem o volume de

resíduos produzidos na indústria do setor de compósitos torna-se ferramenta

fundamental do gerenciamento ambiental.

Vários processos têm sido desenvolvidos como modo de reciclar os

materiais compostos. O processo de moagem é o de maior viabilidade, em virtude

de sua facilidade de implementação, bem como da possibilidade de retorno

econômico. Onde o custo da moagem mais o custo do refugo representam 10%

do valor da resina virgem.

A reciclagem de resíduos poliméricos também pode ser justificada no que

se refere a economia energética envolvida. Tomando como exemplo o polietileno

que no processo de reciclagem consome 9 vezes menos energia do que no

processo primário de obtenção do mesmo a partir do eteno.

3.3 – Reciclagem de plásticos reforçados com fibra de vidro

A crescente utilização de termofixos reforçados com fibra de vidro em

vários segmentos industriais trouxe consigo a preocupação com a produção de

resíduos sólidos no seu processamento.

Só na região da serra gaúcha (RS) são geradas cerca de 80 toneladas por

mês de resíduos de resina poliéster insaturado reforçada com fibra de vidro sem

utilização que comumente são lançadas em aterros sanitários, o que vem gerando

grande transtorno quanto ao depósito e a inutilização de matéria-prima de alto

custo. Este método prevalecente de disposição do resíduo está tornando-se

proibitivo devido ao custo e à rigorosa legislação ambiental, portanto, o

desenvolvimento de processos de reciclagem para o plástico reforçado com fibra

de vidro, deste modo, torna-se necessário. A estabilidade química, física e térmica

31

desses plásticos termofixos são um desafio para seu reaproveitamento, pois, ao

contrário dos termoplásticos e metais, não podem ser refundidos. Muitas técnicas

têm sido apresentadas como forma de reutilizar ou degradar estes materiais,

sendo que algumas têm sido criadas apenas para a utilização da porção orgânica

que representa somente 20 a 25% do conteúdo. Dentre elas estão a incineração,

a pirólise, a degradação química e a moagem e reutilização do material polimérico.

O resíduos provêm das quase 200 empresas da região que utilizam-se de

tal polímero reforçado para a fabricação de diversos itens, onde as matérias-

primas convencionais foram substituídas, devido a grande variação de

possibilidades de produtos e formas, que a resina poliéster reforçada com fibra de

vidro pode nos fornecer. Por outro lado, a facilidade na confecção de peças de

RPRFV gerou um grande problema ambiental com o acumulo de resíduo,

proveniente de rebarbas do processo. Como não houve, de forma conclusiva, o

desenvolvimento de técnicas para a redução ou reaproveitamento do resíduo,

estão sendo desenvolvidos processos de recuperação da resina poliéster visando

a utilização deste em bens com valor agregado. A composição básica dos

laminados é de 70 a 75% de resina poliéster insaturada e de 30 a 25% de fibra de

vidro, mas testes de calcinação demonstram que no resíduo, a proporção é

praticamente o inverso, com aproximadamente 70% de fibra de vidro e 30% de

resina. Esta variação ocorre provavelmente, devido a forma de confecção do

laminado, pois o refugo é composto principalmente pela rebarbas geradas no

processo.

A geração de resíduos deste material tem a contribuição de fatores como:

a falta de treinamento do laminador, especialmente em processos de produção

manuais; manuseio e utilização inadequados das matérias-primas e projeto

inadequado do molde.

O poliéster reforçado com fibras de vidro (PRFV) é um plástico termofixo

que pode ser conformado por diversos processos de fabricação, originando

resíduos com composições diferentes. Regra geral, atividades concernentes à

reciclagem direta de plásticos consideram somente os termoplásticos, os quais

32

podem ser fundidos e conformados para um novo uso. Os termofixos decompõem-

se antes de fundir e não podem ser reciclados da mesma maneira. Como formas

de reciclagem dos rejeitos de PRFV, tem-se estudado o emprego da reciclagem

química, energética e mecânica.

A reciclagem química não oferece restrição a nenhum tipo de plástico, o

processo consiste na degradação térmica de materiais orgânicos, onde há a

conversão dos polímeros em hidrocarbonetos para reutilizá-los na produção de

polímeros virgens ou em outro processo petroquímico. Os processos mais comuns

de reciclagem química são hidrólise, glicólise, alcoólise, metanólise e pirólise,

sendo o último um dos mais estudados atualmente. Após o fracionamento, os

hidrocarbonetos obtidos a partir da reciclagem química podem ser usados como

alternativa à gasolina, ao querosene, óleo diesel ou óleo combustível. A

reciclagem mecânica baseia-se na redução das peças rejeitadas e aparas de

processo a um tamanho de partícula que depende da aplicação a que se destina.

Este método é adequado para materiais não contaminados, ou seja, aqueles que

ainda não foram enviados para os aterros. A recuperação energética consiste no

uso da energia potencial da parte orgânica, que é liberada durante a incineração.

A reciclagem do resíduo de PRFV, que apresenta como característica

principal a infusibilidade da resina de poliéster insaturado, tem sido realizada por

empresas especializadas e que em sua maioria trabalham com resíduos

provenientes de processos que empregam moldes fechados, fazendo com que o

produto da reciclagem volte para o processo de produção. Esta é uma postura

razoável para países como Alemanha, França, Itália e Noruega, onde esse tipo de

processo de fabricação é maioria. Contudo, no Brasil, estima-se que cerca de 80%

dos processos de fabricação utilizam moldes abertos, os quais não apresentam a

mesma facilidade para incorporar o produto da reciclagem ao processo produtivo.

Tendo em vista esse entrave, busca-se contemplar novas aplicações e mercados

com o produto da reciclagem do PRFV.

Estudos incessantes à respeito da reciclagem dos rejeitos dos plásticos

reforçados com fibra de vidro vêm sendo realizados no sentido de encontrar uma

33

solução que corresponda integralmente aos anseios das indústrias de compósitos

poliméricos; um deles é a viabilidade econômica.

Algumas das alternativas estudadas para a reciclagem do resíduo de

PRFV são: como carga (enchimento), em blocos de concreto, no asfalto, como

fonte energética, como óleo, no reaproveitamento das fibras de vidro e na

produção de clínquer.

O PRFV é utilizado como carga principalmente na composição de

produtos fabricados em processos de moldes fechados, tendo como função

substituir, em parte, a carga natural (carbonato de cálcio, alumina hidratada,

caulim e outras) geralmente empregada na produção de peças de PRFV. A

incorporação do resíduo, em forma de pó, na preparação de SMC (Sheet Molding

Compound - composto de moldagem para conformação de peças utilizado em

processos de moldes fechados), na proporção de 20% em massa, resulta em

peças mais leves que as feitas com material virgem, sem perda das propriedades

mecânicas e da flexibilidade. Os estudos demonstraram a possibilidade da

moagem do resíduo bem como a possibilidade do reaproveitamento,

reincorporando ao próprio processo produtivo ou utilizando como carga de

termoplásticos compatíveis, tal como o poliestireno

Com a adição de 1 a 2% em massa de pó de PRFV em asfalto há

aumento da resistência à compressão em até 60%, sem prejudicar outras

propriedades.

Outra possibilidade é a utilização do resíduo de laminados de fibra de

vidro moído, na área da construção civil, em blocos de concreto, os quais originam

um bloco com núcleo de resíduos com aparência idêntica à dos blocos de

concreto convencionais.

A recuperação das fibras de vidro a partir do resíduo de PRFV é feita num

processo de leito fluidizado, onde ocorre a combustão da resina e, as fibras e

eventuais cargas são separadas.

Na produção de clínquer, o resíduo de PRFV libera calor contribuindo com

a elevação da temperatura, necessária para o seu processamento, sendo uma

34

boa opção para a reciclagem de peças pós-consumidas. A partir do óleo bruto

obtido em processos de reciclagem química, tais como pirólise, hidrogenação e

glicólise, é possível produzir, por exemplo, xileno, benzeno e tolueno. Esses

processos demandam um custo elevado. Como fonte energética é possível ser

utilizado como combustível, visto que a resina de poliéster insaturado apresenta

poder calorífico superior à da madeira (26 MJ/kg).

35

CONCLUSÃO

Tendo em mente que o primeiro passo em um projeto de uma embarcação

será a escolha do tipo de material a ser utilizado nos seus componentes

estruturais (casco, conveses, anteparas, etc.). Do ponto de vista econômico, o

plástico reforçado com fibra de vidro continua sendo a melhor opção, e este

material tem certamente a menor depreciação ao longo do tempo.

Um ponto importante a ser notado é que a redução de peso nas

embarcações, através da utilização de materiais mais sofisticados, como o plástico

reforçado, não reflete apenas menor peso e consequentemente maiores

velocidades, mas também um custo menor de produção, já que a quantidade de

materiais e volume de mão-de-obra empregados são menores.

Em face das características apresentadas no capítulo II, principalmente

pela possibilidade de se construir uma embarcação mais leve e resistente, o

plástico reforçado com fibra de vidro vem ocupando um espaço importante na

indústria naval militar. Na frota da Marinha do Brasil, os submarinos que outrora

eram totalmente construídos em aço, hoje possuem partes fabricadas com este

singular compósito, tais como: conveses expostos, vela e domo do sonar.

Os transformadores de compósitos na industria náutica devem entender

que crescer significa ir além dos números, por isso devem assumir um

comprometimento ambiental. A sustentabilidade não pode ser mais um discurso,

pois ganhará a concorrência o material mais sustentável.

A ideia é garantir o crescimento sustentável do mercado de compósitos,

por meio do desenvolvimento de uma solução para os resíduos termofíxos,

promovendo sua reintrodução no próprio sistema produtivo. Muitas vezes

considerada a ferida do mercado, a reciclagem começa a ganhar contornos mais

práticos, por conta do seu aspecto econômico. Num primeiro momento, o principal

beneficiado com a reciclagem é o transformador, no entanto, é preciso ir além e

36

vislumbrar ganhos de imagem dos plásticos reforçados e até mesmo o aspecto

financeiro. Se o transformador evita desperdício, terá mais aporte de recursos

para investir.

37

ANEXOS

Índice de anexos

Anexo 1 >> Tabela de comparação de módulos de elasticidade e massas

específicas.

Anexo 2 >> Diagrama da reciclagem de plásticos.

38

ANEXO 1

TABELA DE COMPARAÇÃO DE MÓDULOS DE ELASTICIDADE E

MASSAS ESPECÍFICAS

Material E (GPa) ρ (g/cm3)

Diamante 1000 3,50

Aço de baixa liga 200 7,80

Fibra de carbono * 230 1,80

Fibra de grafite 400 2,00

Fibra de vidro E 70 2,50

Alumínio puro 70 2,70

Resina epóxi 3,0 1,20

E: módulo de elasticidade; ρ: massa específica;

* Fibra de carbono de alto módulo

Fonte: Levy Neto, Flamínio e Pardini, Luiz Cláudio. Compósitos Estruturais/

Ciência e Tecnologia, Editora Edgard Blücher, São Paulo, 2006, pág. 216.

39

ANEXO 2

DIAGRAMA DA RECILAGEM DE PLÁSTICOS

Fonte: ALONSO, L. & CAPELLA, F. - “Políticas y sistemas de reciclado plastico”, Plasticos Universales, p 71-75, Madrid, Mayo ,1996.

40

BIBLIOGRAFIA CONSULTADA

FONSECA, Maurício Magalhães da. Arte Naval. 7ª ed., Rio de Janeiro, 2002.

NASSEH, Jorge. O Manual de Construção de Barcos. 2ª ed., Rio de Janeiro.

2002.

ALONSO, L.; CAPELLA, F. - “Políticas y sistemas de reciclado plastico”, Plasticos

Universales, Madrid, 1996.

LEVY NETO, Flamínio; PARDINI, Luiz Cláudio. Compósitos Estruturais/ Ciência e

Tecnologia, Editora Edgard Blücher, São Paulo, 2006.

CENTRO DE INSTRUÇÃO ALMIRANTE ALEXANDRINO. Plástico Reforçado com

Fibra de Vidro. Marinha do Brasil, 2ª ed., 2001.

SANTOS, Rui; MARTINS, João Guerra. Materiais de Construção – Plásticos,

1ª ed., 2004.

Revista Composites & Plásticos de Engenharia. Materiais Compostos na Indústria

Náutica Brasileira. Janeiro – Março, 2009.

Revista Plástico Reforçado. Composites ou Aço. Março – Abril, 2006.

Revista Plástico Industrial. Termofixos Reciclados Podem Ser Usados Como

Carga. Janeiro, 2001.

Revista Plástico Moderno. Reciclagem. Março, 2009.

41

Revista Plástico Moderno. Compósitos. Agosto, 2010.

www.marquesfibradevidro.blogspot.com. A Era do Plástico Reforçado. 2–11, 2010.

www.tecnologiademateriais.com.br. Reciclagem, Náutica e Compostos Especiais.

6–8, 2010.

42

ÍNDICE

FOLHA DE ROSTO 2

AGRADECIMENTO 3

DEDICATÓRIA 4

RESUMO 5

METODOLOGIA 6

SUMÁRIO 7

INTRODUÇÃO 8

CAPÍTULO I

Materiais Compostos 10

1 – Materiais compostos na indústria náutica 10

1.1 – Histórico 10

1.2 – Conhecendo um compósito 12

1.3 – O plástico reforçado com fibra de vidro 14

CAPÍTULO II

Benefícios do Plástico Reforçado

2 – Vantagens da utilização dos plásticos reforçados

com fibra de vidro em embarcações 17

2.1 – Entendendo o porquê das vantagens 17

2.2 – Características dos PRFV 19

2.2.1 – Resistência direcional 20

2.2.2 – Resistência ao choque 21 2.2.3 – Estabilidade dimensional 22

2.2.4 – Facilidade e economia de formação 22

2.2.5 – Condições térmicas 23

2.2.6 – Resistência química 24

2.2.7 – Resistência à intempérie 24

43

2.2.8 – Transmissão da luz 25

2.2.9 – Propriedades elétricas 25

2.2.10 – Conservação e envelhecimento 26

CAPÍTULO III

Reciclagem

3 – Reciclagem dos plásticos reforçados 27

3.1 – Introdução à reciclagem de materiais 27

3.2 – Reciclagem de compósitos poliméricos termofixos 28

3.3 – Reciclagem de plásticos reforçados com fibra de vidro 30

CONCLUSÃO 35

ANEXOS 37

BIBLIOGRAFIA CONSULTADA 40

ÍNDICE 42

FOLHA DE AVALIAÇÃO 44

44

FOLHA DE AVALIAÇÃO

Nome da Instituição:

Título da Monografia:

Autor:

Data da entrega:

Avaliado por: Conceito: