Cap 8 Cargas e reforços

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Cargas e Reforços
 
 
 
 
 
 
 
A diferenciação de cargas e reforços é feita da seguinte forma: 
 
Cargas: são aditivos incorporados aos polímeros, cuja principal finalidade é diminuir o 
custo dos produtos. Podem ou não alterar as propriedades do material, tanto no 
processo como no produto final. 
 
Reforços: são aditivos incorporados aos polímeros, cuja finalidade é melhorar as 
propriedades mecânicas, físicas e químicas do produto final. 
 
Cargas Minerais 
As cargas minerais reduzem a exotermia e o encolhimento dos laminados, no processo 
e cura. São essenciais na formulação da base para revestimentos em substratos de 
aço ou concreto. Nesse caso, as cargas servem à importantíssima função de 
aproximar o coeficiente de dilatação térmica do revestimento ao do substrato. Para 
essa finalidade, devem ser usadas cargas inertes, de baixo coeficiente de dilatação 
térmica, como escamas de vidro, sílica ou grafite. A alumina trihidratada é usada em 
algumas aplicações, com o objetivo de reduzir a combustão de laminados. 
 
As cargas e os reforços são classificados em orgânicos e inorgânicos. 
 
Os reforços e as cargas inorgânicos oferecem vantagens em relação aos orgânicos: 
melhor resistência térmica e elétrica, menor absorção de umidade, melhor estabilidade 
dimensional e maior resistência química. 
 
Alguns aspectos devem ser observados para a escolha de uma carga e/ou reforço: 
• Baixo custo; 
• Estabilida de térmica; 
• não deve ser ácido nem básico; 
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• deve ser fácil de manusear; 
• baixa absorção de umidade/óleo; 
• fácil incorporação; 
• não deve dificultar o fluxo normal do polímero. 
 
Cargas e reforços e propriedades conferidas: 
 
Dióxido de alumínio 
• Resistência química; 
• resistência térmica; 
• estabilidade dimensional. 
 
Pó de alumínio 
• Condutibilidade elétrica; 
• condutibilidade térmica. 
 
Amianto 
• Resistência química; 
• resistência térmica; 
• isolação elétrica; 
• resistência ao impacto; 
• estabilidade dimensional; 
• rigidez; 
• dureza. 
 
Carbonato de cálcio 
• Resistência térmica; 
• estabilidade dimensional; 
• rigidez; 
• dureza; 
• lubrificantes. 
 
 
Algodão 
• Isolação elétrica; 
• resistência ao impacto; 
• resistência à tração; 
• estabilidade dimensional; 
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• rigidez/dureza; 
• lubrificação. 
 
Bissulfeto de molibdênio 
• Rigidez; 
• dureza; 
• lubrificação. 
 
Talco (Mineral) 
• Resistência química; 
• resistência térmica; 
• isolação elétrica; 
• estabilidade dimensional; 
• rigidez/dureza; 
• lubrificação. 
 
Fibra de Carbono 
• Condutibilidade térmica; 
• isolação elétrica; 
• resistência ao impacto; 
• resistência à tração; 
• estabilidade dimensional. 
 
Grafite 
• Condutibilidade elétrica; 
• condutibilidade térmica; 
• resistência química; 
• resistência à tração; 
• estabilidade dimensional; 
• rigidez/dureza; 
• lubrificação. 
 
Mica 
• Resistência química; 
• resistência térmica; 
• isolação elétrica; 
• estabilidade dimensional; 
• rigidez/dureza; 
• lubrificação. 
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Sílica 
• Isolação elétrica. 
 
Serragem 
• Isolação elétrica; 
• resistência à tração; 
• estabilidade dimensional. 
 
Fibra de vidro 
• Resistência química; 
• resistência térmica; 
• isolação elétrica; 
• resistência ao impacto; 
• resistência à tração; 
• estabilidade dimensional; 
• rigidez/dureza. 
 
Fibra Kevlar 
• Resistência térmica; 
• isolação elétrica; 
• resistência ao impacto; 
• resistência à tração; 
• estabilidade dimensional. 
 
Negro de fumo 
• Condicionamento elétrico; 
• condicionamento térmico; 
• resistência térmica; 
• estabilidade dimensional; 
• absorção de RUV; 
• rigidez. 
 
Fibras 
As fibras são componentes resistentes em um material reforçado. Com elas define-se 
a maior parte das características mecânicas do material, como a resistência e a 
rigidez. 
 
As fibras podem ser fabricadas a partir de vários materiais. Podemos citar metais, boro 
e materiais cerâmicos, como o carbonato de silício (SiC), que possui elevada 
resistência térmica. 
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Tanto o boro como o carbonato de silício tornam as fibras caras e, portanto, são 
empregadas somente em casos especiais. 
 
Para os plásticos reforçados utilizam-se somente fibras inorgânicas, como as de 
carbono e as de vidro, bem como as sintéticas, como as aramidas ou de polietileno, as 
quais possuem alta resistência e rigidez. 
 
Fibras inorgânicas 
 
Fibras de vidro 
A elevada resistência das fibras de vidro deve-se aos enlaces covalentes entre o silício 
e os radicais de oxigênio, representados esquematicamente abaixo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Os átomos integram uma retícula tridimensional de estrutura amorfa. Por essa razão, 
as fibras de vidro possuem características isotrópicas e foram as primeiras a terem 
ampla aplicação como fibras de reforço. As fibras de vidro são constituídas, em sua 
maior parte, por óxidos de silício, e suas características podem mudar mediante uma 
mistura com outros óxidos, como por exemplo os de alumínio e de magnésio. 
 
As fibras de vidro são produzidas por meio de um processo de fiação por baixa fusão. 
O conjunto de filamentos obtido se reúne, formando uma fibra. 
A mais difundida e utilizada na maior parte das aplicações é a fibra de vidro E. A letra 
maiúscula E, provém de elétrico, posto que essa fibra foi utilizada inicialmente para 
aplicações elétricas. Hoje é utilizada em muitas outras aplicações, pois oferece a 
vantagem do custo reduzido. 
 
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Maiores resistências oferecem os tipos de vidro R e S. Essas iniciais correspondem à 
Resistance (termo francês) e Strength (termo inglês) , respectivamente. Outro tipo de 
vidro é o C, utilizado por apresentar boa resistência química ( daí provém a inicial C, do 
termo inglês Chemical ). 
 
A tabela a seguir mostra a diferença de características mecânicas com o vidro E. 
 
As resistências expostas são somente aplicáveis às fibras recém produzidas. Devido 
ao desprezo sofrido durante os processos de transformação, as resistências podem 
cair de 2/3 a 1/3 de seus valores primitivos. 
 
Fibra de vidro Fibra de carbono Fibra de 
aramida 
 
Característica 
 
Unidade 
E R/S C HT HST IM HM HM 
Fibra 
de 
PE 
Resistência à 
tração 
GPa 3.4-
3.5 
4.4-
4.6 
3.1 2.7-
3.5 
3.9-
7.0 
3.4-
5.9 
2.0-
3.2 
2.8-
3.0 
2.8-
3.4 
2.6-
3.3 
Módulo elástico GPa 72-73 86-
87 
71 228-
238 
230-
270 
280-
400 
350-
490 
58-80 120-
186 
87-
172 
Alongamento à 
ruptura 
% 3.3-
4.8 
4.2-
5.4 
3.5 1.2-
1.4 
1.7-
2.4 
1.1-
1.9 
0.4-
0.8 
3.3-
4.4 
1.9-
2.4 
2.7-
3.5 
Resistência 
específica 
Gpa x 
cm3/g 
1.3-
1.35 
1.7-
1.85 
1.3 1.5-
2.0 
2.2-
3.0 
2.0-
3.1 
1.1-
1.7 
1.9-
2.2 
1.9-
2.3 
2.7-
3.4 
Módulo E 
específico 
Gpa x 
cm3/g 
27.7-
28.2 
34-
34.9 
29 127-
134 
127-
150 
160-
200 
190-
260 
40-56 83-
127 
90-
177 
Diâmetro do 
filamento 
µm 3-25 7-8 5-7 5-7 6.5-
8.0 
12 12 27-
38 
Densidade g/cm3 2.6 2.5-
2.53 
2.45 1.75-
1.8 
1.78-1.83 
1.73-
1.8 
1.79-
1.91 
1.39-
1.44 
1.45-
1.47 
0.97 
Coeficiente 
transmissão 
térmica 
10-6/K 5 4 7.2 -0.1 - -0.7 ------ -5 --
1.3 
-2.0 - -6.0 < -9 
 
Histórico sobre as fibras de vidro 
A partir do vidro foi criada a fibra de vidro, também conhecida como "Fiberglass", no 
ano de 1936. 
 
Provavelmente as primeiras fibras conhecidas pelo homem surgiram por acaso, 
durante manipulação de uma massa de vidro derretido. Certamente, eram fibras 
grossas, quebradiças e sem nenhuma utilização prática. 
 
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A primeira referência às fibras de vidro foi feita por René de Reumir, em 1713, numa 
conferência diante da Academia Parisiense de Ciências. 
 
Em 1893, Edward Drummond Libey montou uma pequena unidade para produção de 
fibra de vidro, misturadas com fios de seda para produzir diversos artigos, inclusive 
vestidos e gravatas. 
 
A história registra também que na mesma época, a filha do rei da Espanha, recebeu 
como presente um vestido feito de fibras de vidro. Embora representassem uma 
grande inovação, tais vestidos eram inconvenientes, pois eram feitos com fibras 
grossas, e, portanto, além de serem desconfortáveis, não podiam ser dobrados. 
 
Nos Estados Unidos, em 1931, a Owens-llinois Glass Co começou a pesquisar os 
processos de produção de fibra de vidro, sendo seguida, em 1935, pela Corning Glass 
Works. 
 
Em 1938, essas duas empresas conjugaram seus esforços, fundando a Owens 
Corning Fiberglas Corporation, e a partir de então, foi a responsável por 
praticamente todas as inovações e melhorias tecnológicas no desenvolvimento 
dos processos de produção e dos produtos finais, no campo das fibras de vidro. 
As aplicações do produto, graças às constantes pesquisas da Owens Corning, 
evoluíram de apenas um simples filtro para forno, produzido quando a empresa 
foi criada, para mais de 35.000 produtos. 
 
 
 
Utilização 
Atualmente, a fibra de vidro é utilizada nos mais diversos segmentos da economia, 
como por exemplo, na construção civil, náutica e automotiva, na indústria 
eletro/eletrônica, em anticorrosão, em plásticos reforçados, em brinquedos infantis (na 
confecção de parques de diversões), em decoração, em mobiliário, em artesanato e 
em produtos de consumo. 
 
Com a fibra de vidro pode-se produzir , por 
exemplo, latrinas, banheiras de 
hidromassagem, caixas d'água, protetores 
de ar condicionado, fossas sépticas, 
antenas parabólicas, caixas de correio, 
portas, janelas, cortinas, produtos para a 
área de construção civil e decoração, 
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placas de circuito impresso, isoladores elétricos, varas de pesca, pranchas de surf, 
caiaques, barcos, piscinas, escorregadores infantis, carcaças para eletrodomésticos, 
cadeiras, pára-choques automotivos, equipamentos industriais (como tanques para 
áreas de alto grau de corrosão). 
 
Essa é apenas uma pequena mostra das possibilidades de utilização desse material. 
 
Por outro lado, a utilização da fibra de vidro tem crescido significativamente, 
principalmente nos Estados Unidos e na Europa. 
 
Desconhecem-se formas de eliminar a fibra de vidro do meio ambiente, após sua vida 
útil. 
 
A fibra de vidro possui muitas características importantes, como por exemplo, a 
isolação elétrica e térmica, a resistência ao fogo, a alta 
resistência mecânica e à oxidação, a resistência à umidade, o 
baixo custo, e o peso mínimo. Quando formulada com 
plásticos, originam os "plásticos reforçados com fibra de vidro", 
também conhecidos como "compósitos". 
 
 
Processo/formulação 
A fibra de vidro está disponível em quatro formas: 
"Tecido, manta, roving e chopped strands", as quais podem ser combinadas de modo a 
se obter o produto final desejado. 
 
Manta de vidro - é constituída por fibras cortadas e aglomeradas por uma cola 
orgânica, que se dissolve com a resina. As mantas têm gramagens nominais de 225 
g/m², 350 g/m2 450 g/m² ou 600 g/m². As mantas de 225 g/m² (espessura 0,5 mm por 
camada) e as de 450 g/m² (1,0 mm por camada) são de uso geral e podem também 
ser usadas sobre o gelcoat. 
Na forma de tecido e manta a fibra é fornecida em rolos, e é vendida aos metros, para 
a laminação manual. 
 
 
 
 
 
 
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Tecido Roving – esse tecido é feito com uma trama em diagonal, obtendo assim 
grande resistência nos dois sentidos. A laminação à pistola é feita com fibras 
contínuas, conhecidas como roving. As fibras do roving devem ser cortadas antes de 
serem impregnadas com resina poliéster. O roving tem custo mais baixo do que as 
mantas e os tecidos, e por isso é muito usado nos processos de laminação. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Moldes em fibra de vidro - a fibra pode ser aplicada em quase todos os materiais: 
madeira, metal, gesso, cimento, etc., desde que sejam devidamente preparados e não 
possuam umidade. 
 
O roving é usado para laminação à pistola, e é fornecido em pacotes. 
 
Chopped Strands – também chamada de fibra de vidro picada, é largamente utilizada 
como reforço de resinas termoplásticas, para o processo de injeção. 
As principais resinas que necessitam do reforço da fibra de vidro são: Poliamidas (PA), 
PBT, Policarbonato (PC), PP, Poliacetal (POM), Polissulfonas (PSu), PPS, PEEK, 
PPA, ABS , entre outras. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Abaixo vemos alguns exemplos de peças plásticas injetadas com materiais reforçados 
com fibra de fidro, substituindo, dessa forma, os metais. 
 
 
 
 PA 66 GF 25 HS (GMB) 
 
 
 
 PA 6 GF 30 HS (VW) 
 
 
 
 
Fabricação da fibra de vidro 
 
Existem dois tipos de fibras: 
Curtas: na forma de lã de vidro, para aplicações como isolante térmico, acústico, etc. 
 
Longas: com diâmetro de 10 ·, para aplicações em resinas plásticas. 
 
As principais características das fibras de vidro, o que as tornam tão atraentes para o 
reforço de plástico, são: 
• baixo coeficiente de dilatação térmica; 
• altas propriedades mecânicas; 
• retenção e propriedades mecânicas, em altas temperaturas; 
• alto alongamento na ruptura; 
• facilidade de processamento; 
• baixo custo. 
 
PA 66 GF 30 
(BMW) 
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As fibras de vidro são obtidas pela fusão e pela fibrilização de uma mistura de óxidos 
metálicos (S102, A1203, B203, MgO, GaO, Na20 K20, Fe203, F2, BaO). 
 
A natureza e a proporção dos e óxidos metálicos definem o tipo de vidro. Variando a 
composição da massa vítrea, é possível obter fibras de vidro tipo E, tipo A e outros. 
O tipo E se distingue do A, pela alta resistência elétrica. 
 
O vidro A é usado para fazer garrafas, copos, vidraças e outros produtos similares. 
 
Os vidros são materiais amorfos, rígidos e definidos como líquidos super-resfriados. Os 
vidros no estado fundido, ao serem resfriados, devido a sua alta viscosidade (difícil 
mobilização interna dos átomos) não têm uma organização regular na estrutura, sendo, 
portanto, um material amorfo. 
 
Os óxidos agem como materiais modificadores, que não reticulam a estrutura e 
aumentam a resistência mecânica do vidro. 
 
Os vidros maciços apresentam deformação plástica baixa, conseqüentemente, têm 
baixíssima resistência à tração, pois existem imperfeições superficiais (fissuras). 
 
Os óxidos inorgânicos (silício, alumínio, boro) são misturados e aquecidos a 1400 °C. 
 
A massa vítrea fundida escorre por canais apropriados até as “fieiras" ou bucha de 
platina. As fieiras possuem orifíciospor onde a massa fundida escorre, originando os 
filamentos. 
 
A velocidade é mantida por dispositivos (puxadores) que, por sua vez, mantêm a 
uniformidade das dimensões e as propriedades finais das fibras. O vidro maciço possui 
ótima resistência à compressão, porém baixa resistência à tração (- 40 Kgf/cm2). Na 
forma de fibras, essa resistência à tração passa a ser de - 35.000 Kgf/cm2. 
 
Esse aumento na resistência deve-se à mudança da matéria durante o processo de 
obtenção das fibras, pois a massa de vidro é submetida a condições extremas, em 
pouco espaço de tempo: 
• A massa é acelerada do repouso à velocidade de - 200 Km/h; 
• o diâmetro da gota de vidro fundido (0,2 mm) é reduzido violentamente a 50 vezes 
menor (1); 
• a temperatura abaixo de 1400 a 100 ºC, passa de líquido pastoso a sólido. 
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• Os diversos filamentos obtidos são unidos em um só, que passa por um tratamento 
químico especial, para que haja a compatibilização com os materiais orgânicos 
(polímeros). 
 
Sem esse tratamento, as fibras de vidro não teriam utilidade como material de reforço. 
O tratamento superficial tem várias funções. Em primeiro lugar, serve como aglutinante 
dos filamentos, mantendo-os em mechas, durante o processamento. Serve também de 
proteção às fibras, reduzindo seu nível de quebra por abrasão. Outra função é a de 
favorecer a compatibilidade entre as fibras de vidro e o material plástico. A emulsão 
aquosa contém os seguintes ingredientes: 
 
• Água: veículo não inflamável; 
• emulsificante: emulsifica em água os outros ingredientes; 
• filmógeno: polímero formador de fume, que aglutina os filamentos de vidro em 
uma mecha, e é de fácil processamento. O filmógeno dever ser compatível à resina a 
ser reforçada. 
• antielástico: substância condutora para dissipar a eletricidade estática que se 
acumula nas fibras, em ambientes muitos secos. 
 
Após o tratamento, os fios são bobinados. O tratamento químico consiste em uma 
substancia química bifuncional, que faz com que um dos grupos funcionais se una ao 
vidro e o outro à resina, formando uma ponte entre os dois. 
 
Normalmente são usados os silanos, na forma de complexos químicos (silanos). 
 
Na fabricação de mantas, as mesmas são desenroladas e suas mechas cortadas no 
comprimento de 5 cm. As fibras cortadas são espalhadas aleatoriamente sobre uma 
esteira transportadora, onde recebem aplicação de um ligante e entram em uma 
estufa. A estufa funde as partículas do ligante (resinas plásticas), para que ele possa 
servir de aglutinante das fibras picadas e assim, conferir manuseablidade às mantas. 
Ao sair da estufa, a manta é compactada, cortada e enrolada em tubos. 
 
Características: 
Para a fabricação da Fibra de vidro é usado um vidro especial, chamado vidro “E”, o 
qual contém óxidos de Si, Al, BO, Ca. 
 
A fibra de vidro possui as seguintes propriedades: 
• Alta resistência à tração; 
• perfeita elasticidade; 
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• boas propriedades térmicas (são incombustíveis e dissipam o calor); 
• excelente resistência à umidade; 
• excelente estabilidade dimensional; 
• excelente resistência à corrosão; 
• excelente característica elétrica. 
 
Propriedades dos termoplásticos reforçados com fibras contínuas 
 
Nos plásticos reforçados, as falhas ocorrem freqüentemente nas extremidades das 
fibras. Utilizando-se fibras longas têm-se menos extremidades e, conseqüentemente, 
menos falhas, resultando em melhor resistência ao impacto. 
Utilizando-se fibras curtas como reforço, já é possível competir com algumas ligas de 
baixa resistência, mas com a incorporação de fibras contínuas é que são conseguidos 
resultados surpreendentes, em termos de propriedades mecânicas competitivas com 
os metais, como por exemplo, o polipropileno com fibra de vidro contínua. 
 
Todavia, o módulo de elasticidade dos termoplásticos, mesmo reforçados com fibras 
de vidro, ainda é muito baixo, em relação aos metais. Essa deficiência pode ser 
contornada pela utilização de fibras de carbono, substituindo total ou parcialmente as 
fibras de vidro, de acordo com as necessidades do projeto. 
 
Outra solução é alterar o projeto inicial do componente, procurando uma geometria que 
melhore o seu módulo de rigidez. 
 
O desenvolvimento de novas resinas termoplásticas, com elevadas propriedades 
mecânicas e temperatura de trabalho até 400 °C, tem possibilitado a utilização dos 
TPRFC em componentes estruturais na indústria aeronáutica, substituindo com 
vantagens os pré-impregnados à base de resina epóxi. Dentre essas resinas 
destacam-se o PEEK (poliéster etercetona) e as polisufonas. 
 
Vantagens dos termoplásticos reforçados com fibras contínuas 
 
Tomando-se como exemplo a indústria automobilística, algumas partes de automóveis 
, como portas, assoalhos e outros componentes normalmente produzidos em aço 
poderiam ser substituídos por TPRFC. As vantagens dessa substituição seriam: 
• Economia em equipamentos, uma vez que a moldagem de termoplásticos exige 
prensas de menor porte e capacidade; 
• custo de ferramental bem menor (apenas 15 a 20 % do necessário para estampar 
chapas de aço); 
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• possibilidade de moldagem de peças com geometrias complexas, resultando em 
menor número de peças e conseqüente economia em ferramental, soldas, juntas em 
geral e mão de obra; 
• dispensa os tratamentos anticorrosivos necessários aos metais; 
• a energia necessária para produzir e moldar 1 Kg de TPRFC é apenas 10 % da 
necessidade energética utilizada para a produção de automóveis, atualmente (desde a 
energia necessária para sua produção até a energia representada pelo consumo de 
combustível, ao longo de 10 anos de utilização). 
 
As vantagens econômicas relacionadas são válidas para os laboratórios plásticos com 
reforços em geral, e compensam o custo relativamente alto dos materiais poliméricos. 
 
O fator decisivo para a seleção do termoplástico reforçado com fibras contínuas, na 
indústria automobilística e em outros setores que exigem grandes volumes de 
produção, é o rápido ciclo de moldagem dos TPRFC. 
 
Conclusão 
 
Os plásticos reforçados são uma boa alternativa econômica na substituição de 
materiais convencionais, tais como aço, alumínio e suas ligas metálicas em geral. 
 
Os TPRFC apresentam as seguintes vantagens adicionais: 
• Alta produtividade; 
• eliminação do manuseio de resina, reforços, catalisadores e aditivos, por parte do 
moldador; 
 
As propriedades finais do produto praticamente independem de variáveis de processos 
de moldagem. 
 
Para se produzir uma peça, utiliza-se um molde (o negativo do objeto desejado), 
normalmente fabricado de madeira, alumínio, borracha de silicone ou de fibra de vidro. 
 
Para se produzir peças pequenas, moldes de borracha, de silicone ou de fibra de vidro, 
são os mais econômicos. 
 
Para peças grandes, como uma caixa d'água, o molde em fibra de vidro é o mais 
indicado. 
 
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 Deve ser feita uma análise econômica de vida útil do molde, considerando seus 
objetivos, a quantidade e a qualidade das peças a serem produzidas, uma vez que o 
molde se desgasta com a utilização. 
 
Importante ainda considerar os aspectos de desmoldagem da peça a ser produzida. 
 
Com o molde pronto, devem ser seguidos os seguintes passos: 
• Aplicar cera desmoldante ou álcool polivinílico; 
• se a peça for grande fazer um polimento. Quanto melhor o polimento do molde, 
melhor será o acabamento; 
• aplicar com pistola, se a peça for grande e manualmente, se pequena, uma 
camada de 0,5 mm de "gel" ou "gelcoat",com catalisador; 
• esperar a secagem até o "tempo de toque" (tempo necessário para se encostar o 
dedo e não manchá-lo); 
• aplicar resina de laminação, também com catalisador, com pincel ou rolo de lã; 
• aplicar manta ou tecido de fibra de vidro, posicionando sobre o molde banhado com 
resina; 
• passar um rolete para tirar bolhas de ar; 
• dependendo da espessura desejada, da peça que está sendo produzida, repetir os 
passos 5, 6 e 7, nessa seqüência. A espessura final da peça é proporcional à 
quantidade de camadas que forem aplicadas; 
• desmoldar a peça, utilizando cunhas e, para peças grandes, talvez seja necessário 
utilização de ar comprimido, cujas entradas devem ser previstas quando da confecção 
do molde; 
• Fazer o acabamento final, lixando, polindo, cortando as rebarbas, etc..., de modo a 
produzir uma peça com acabamento adequado ao produto proposto. 
 
Matéria-prima 
• manta ou tecido de fibra de vidro; 
• roving; 
Obs. São dois os principais fabricantes das mantas, tecidos e roving: Owens 
corning e Vetrotex/ Div. Sta. Marina Vidraria. 
 
 
• tinner para limpeza das ferramentas, resinas, gel, gelcoat, catalisadores, ceras, 
álcool, e demais materiais necessários à produção de peças de fibra de vidro, são 
facilmente encontrados nas lojas dos distribuidores regionais . 
 
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Infra-estrutura (instalações, equipamentos e maquinários). 
Para trabalhar com fibra de vidro, é necessário um galpão bastante ventilado, por 
causa do cheiro forte exalado pela resina, que é inflamável. 
 
Outras ferramentas também são importantes, como: 
• lixadeira; 
• vasilhames para fazer misturas; 
• dosador para formulação dos produtos e resinas, utilizado conforme indicação do 
fabricante; 
• pincéis e rolos de lã; 
• rolete para tirar bolha de ar; 
• pistola aplicadora de gel; 
• picotador de roving; 
• máscaras de proteção dos olhos e filtro de ar para a respiração; 
• molde do objeto que se deseja produzir. 
 
Aspectos econômicos, comerciais e gerenciais 
O consumo de peças em fibra de vidro tende a crescer, em função do preço e das 
facilidades de se trabalhar com esse produto, em relação a outros, obtendo-se 
resultados, muitas vezes, bastante vantajosos economicamente. Para o pequeno 
empresário trabalhar com esse material, em vista da enorme quantidade de 
possibilidades que se apresentam, é importante tentar descobrir um nicho de mercado 
ainda pouco explorado, para que possa desenvolver-se com mais facilidade. 
É importante visualizar alguns objetos muito usados em sua região, e que podem ser 
produzidos em fibra de vidro, a um preço menor ou com um diferencial altamente 
competitivo e interessante para o consumidor. 
 
A fibra de vidro é um produto que permite o desenvolvimento da criatividade do micro e 
do pequeno empresário. 
 
Aspectos legais 
Para trabalhar com fibra de vidro, além das autorizações comuns, como as da 
prefeitura, do estado, CGC e outras, é necessário obter a autorização da CETESB 
(Companhia Tecnológica de Saneamento Ambiental). 
 
Podem ainda haver algumas requisições especiais dos bombeiros, uma vez que o 
produto é inflamável. 
 
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NTP - Núcleo de Tecnologia do Plástico 99
Essas requisições dependem basicamente do local e do estado do galpão onde o 
produto vai ser produzido. 
 
Engenharia de sistemas anticorrosivos 
Nem sempre a estrutura de um revestimento composto de resina e fibra de vidro é a 
mesma, pois varia de acordo com o tipo de substrato a ser revestido e a temperatura 
de operação. Nem sempre um revestimento com a mesma estrutura é composto com a 
mesma resina. Portanto, a escolha do revestimento, da estrutura e do tipo de resina, 
que irão compor o sistema anticorrosivo, deve acontecer após análise cuidadosa do 
ambiente químico, com todas as variações possíveis e do substrato a que será 
aderido. 
 
As fibras de vidro reforçam o revestimento e não podem ficar expostas ao ambiente 
agressivo. É a resina que fornece a resistência química desejada, e deve sempre ser 
escolhida de acordo com o meio agressivo a que o sistema está sujeito. Tanques e 
equipamentos são revestidos com resinas termofixas, reforçadas com mantas de fibras 
de vidro. 
 
 Em revestimentos de chapas de aço com grau de corrosão muito acentuada e em 
superfícies de concreto, deve-se acrescentar, além das mantas, tecidos de fibra de 
vidro, para conferir resistência mecânica ao revestimento. 
 
Os revestimentos plásticos com fibra de vidro (PRFV) oferecem boa proteção aos 
meios corrosivos usuais, até temperaturas de 80 ºC. Acima desse limite é mais 
prudente considerar os revestimentos com escamas de vidro - FLAKEGLASS - que 
têm apresentado um bom desempenho, em condições de imersão total, até 
temperaturas próximas a 100 ºC. 
 
 Há um consenso entre os especialistas de revestimento, no sentido de manter um 
limite de 90 ºC para os revestimentos convencionais de PRFV aplicados sobre o aço, e 
de 80 ºC sobre o concreto, para os meios corrosivos usuais. 
 
 
 
 
 
 
 
 
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NTP - Núcleo de Tecnologia do Plástico 100
Temperaturas 
Limites Sistema Descrição Método de Aplicação
Espes-
sura 
Nominal
Resina 
Básica Substrato Imersão 
Total 
Vapores e 
Respingos
Fiberglass 
Revestimento 
constituído de 
resinas de alto 
desempenho, 
reforçado com 
fibras de vidro, 
sobre uma 
camada base. 
Esses 
revestimentos 
são 
especialmente 
recomendados 
quando é 
requerida uma 
camada de 
acabamento rica 
em resina, para 
máxima 
resistência 
química. 
Espatulado 
e 
Laminação 
Manual 
3-5mm
Éster-Vinílica, 
EV-Novolac, 
Bisfenólica 
 
Halogenada 
Epóxi. 
Aço ou 
Concreto 
85ºC 
70ºC 
100ºC
80ºC 
 
Devido a suas propriedades físicas e químicas 
(principalmente a alta resistência mecânica e a grande 
estabilidade dimensional), a fibra de vidro possui 
inúmeras variedades de utilização. . Possui também 
resistência química, excepcionais qualidades de 
isolamento elétrico, mobilidade, resistência a combustão 
e boa compatibilidade com resinas de Silicone, Epóxi, 
Poliéster, Fenólicas, etc. Devido a essas propriedades 
novos usos são encontrados constantemente. 
 
Aplicações: 
Tecido de fibra de vidro 
• Reforços plásticos e abrasivos; 
• materiais esportivos; 
• indústria naval e aeronáutica; 
• isolantes elétricos e térmicos; 
• revestimentos anticorrosivos. 
 
 
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NTP - Núcleo de Tecnologia do Plástico 101
Tecido de fibra de vidro impregnado com resina fenólica, cerâmica, epóxi e 
acrílica. 
• Reforços abrasivos; 
• filtragem de materiais de baixo ponto de fusão; 
• isolação elétrica; 
• ancoragem de mármores. 
 
 
Fios texturizados 
• Tecidos técnicos; 
• isolação térmica. 
 
 
Fitas de fibra de vidro 
• Isolantes elétricos; 
• reforços e proteção de cabos telefônicos de fibra óptica; 
• revestimento externo de mangueiras. 
 
 
 
 
Laminação da fibra de vidro 
A técnica básica de laminação se resume em 
utilizar resina suficiente para impregnar as 
fibras previamente cortadas, pressionando 
firmemente. As fibras devem ser 
compactadas com um rolo de lã ou pincel, 
para forçar a resina a penetrar nas fibras e 
mover-se através delas. Em certo ponto, a 
resina dissolverá o ligante químico das fibras 
que as mantêm em suas posições. Qualquer área que fique branca ao invés de 
translúcida deve ser compactada novamente, até sua perfeita impregnação. Quando 
esta estiver completa, o ligante químico dissolverá e as fibras estarão na forma de 
filamentos individuais, o que tornará mais fácil sua moldagem sobre a fôrma. 
 
O laminado agora pode ser compactado com o rolode metal, para remover qualquer 
bolha de ar que esteja presa. Os rolos devem ser usados molhados em resina, com 
movimentos de ida e volta na extensão da área de trabalho, à medida que a manta 
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NTP - Núcleo de Tecnologia do Plástico 102
seja impregnada. O uso do rolete de ferro sobre a fibra seca resultará em desperdício 
de tempo e em uma grande quantidade de fibra presa ao rolo. Dependendo do tipo de 
superfície, os rolos de ferro podem ser de 3/4 de polegada de diâmetro ou menores, 
podendo chegar até a 1/4 de polegada, em áreas de difícil moldagem. 
 
Logo que a resina inicie o estado de gel, o trabalho deve ser interrompido ou o 
laminado poderá se mexer, possibilitando a criação de espaços vazios. A limpeza das 
ferramentas deve ser feita antes que a resina gelifique. Se o trabalho for feito por áreas 
ao longo do molde, deve-se ir até a próxima área, medir a quantidade certa de resina e 
proceder como antes. Não se pode esquecer de sobrepor as arestas nas junções, em 
aproximadamente 50 mm. Se a aresta a ser coberta não tiver curado ainda, nenhuma 
preparação é necessária, mas se já estiver curada, é preciso lixar e remover fibras 
soltas e eventuais pontas ou rebarbas. 
 
Hand lay-up 
O processo de laminação é feito em molde aberto, amplamente utilizado pela indústria 
de plásticos reforçados com fibra de vidro, para produzir uma grande variedade de 
peças, de formas e tamanhos extremamente variáveis, devido à versatilidade no 
seccionamento dos moldes. 
 
Esse é um dos mais simples e antigos processos de 
fabricação, empregados ainda na atualidade. 
A laminação manual consiste na sobreposição de 
mantas e tecidos de fibra de vidro, colocadas no 
molde e impregnadas com resina, por pincéis e 
roletes. 
 
A resina líquida, geralmente poliéster insaturado, recebe previamente a adição de 
agentes químicos especiais de cura, que provocam seu endurecimento, sendo então 
combinada com fibras de vidro (mantas ou tecidos) em molde, dando origem a uma 
peça final leve e resistente, na qual a resina desempenha a função de substrato e as 
fibras servem como reforço. 
 
De forma didática, esse processo pode ser comparado à combinação de concreto com 
reforço de barras de aço. 
 
 
 
 
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NTP - Núcleo de Tecnologia do Plástico 103
Spray-up 
Por esse processo, as fibras de vidro (fio contínuo), 
a resina, os agentes de cura e, em alguns casos, as 
cargas minerais, são projetadas simultaneamente 
contra a superfície de um molde, por meio de 
equipamento apropriado (pistola). 
 
 
Trata-se de um processo de molde aberto, adequado para peças de formas complexas 
e variadas. 
 
 
Cabe salientar que esse processo 
combina os materiais de forma 
automática, em função do ajuste prévio 
do equipamento e através de pistola 
aplicadora, a qual picota a fibra de vidro 
antes de encontrar a resina. 
 
O produto final é obtido através da 
somatória de camadas depositadas 
pela pistola. 
 
O Spray-up (laminação à pistola), assim com o hand-lay-up, requer baixo investimento 
em moldes, porém, por ser mecanizado, esse processo permite maior produtividade. 
 
 
Resin transfer molding 
O processo de RTM (Resin Transfer 
Moulding) é um método "mais limpo" 
que os de molde abertos. 
 
Esse é um processo que utiliza moldes 
fechados (macho e fêmea), permitindo 
o encapsulamento de buchas, nervuras, 
placas metálicas, parafusos, madeira, 
etc, no momento da moldagem, com 
posicionamento preciso. 
 
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NTP - Núcleo de Tecnologia do Plástico 104
Sua grande vantagem é resultado da rápida 
introdução da resina já catalisada na cavidade do 
molde, onde a fibra se encontra previamente 
alojada. 
 
Esse fator possibilita que o moldador trabalhe com 
ciclos bem mais curtos que os correspondentes ao 
processo de molde aberto. 
 
As vantagens da fibra de vidro 
Manter um Jeep® em boas condições 
não é tarefa fácil. Por se tratar de um 
carro antigo e fora de linha já há muitos 
anos, seus componentes são 
encontrados apenas em casas 
especializadas, existentes hoje em 
grande número. Se o problema se 
limitasse aos itens mecânicos, a solução 
seria bem mais fácil. Mas, e quanto ao 
visual? Recuperar uma carroceria implica 
em processos de funilaria lentos e trabalhosos, que muitas vezes não apresentam bom 
resultado. 
A aceitação da fibra de vidro tem sido muito grande, tanto que podem ser encontrados 
cada vez mais modelos com opção para a troca por carroceria de fibra. 
 
Além da carroceria propriamente dita, pode-se adquirir, também em fibra, outras 
peças, como pára-lamas, capôs e portas traseiras desses modelos. Com isso, torna-se 
possível montar um modelo clássico com peças novas e visualmente idênticas às 
originais. Medidas, padrões, emblemas e furações são absolutamente os mesmos. 
 
Depois de instalada e pintada, só mesmo um 
grande expert em veículos antigos poderá notar 
que a carroceria é de fibra e não a original, de 
chapa de aço. 
 
A durabilidade desses produtos vem sendo 
colocada à prova durante anos, pois existem 
muitos Jeep® de off-roaders, com carrocerias 
intactas, mesmo após mais de dez anos de 
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NTP - Núcleo de Tecnologia do Plástico 105
utilização. Isso significa que a carroceria de fibra tem plenas condições de suportar 
trilhas pesadas, e com grandes vantagens. 
 
A fibra de vidro não apresenta os problemas mais comuns encontrados no aço, como 
oxidação (ferrugem), trincas e rachaduras. A manutenção também não exige nenhum 
cuidado especial, apenas uma boa lavagem com água, sabão neutro ou xampu para 
carros. Para quem sempre sonhou com um modelo clássico na garagem, mas tinha 
receio de não conseguir manter o visual original, essa é uma ótima notícia. 
 
Fibras de carbono 
Para muitas aplicações em que as fibras de vidro apresentam uma rigidez insuficiente, 
é necessário substituí-las por fibras de carbono. 
 
A matéria-prima mais comum para fabricação da fibra de carbono é a fibra de 
poliacrilonitrila (PAN). Nas várias etaps de transformação da PAN, átomos de 
nitrogênio e Hidrogênio são eliminados por pirólese, no final do processo, o conteúdo 
de carbono é superior à 92%. 
 
O processo a ser descrito é através de PAN. O início do processo consiste na oxidação 
à reticulação da fibra acrílica. Para provocar a reticulação, a fibra é aquecida até 200 - 
2400C, temperatura ligeiramente abaixo do seu ponto de fusão. A finalidade da 
reticulação é a de bloquear as cadeias do polímero de PAN, orientando-as 
paralelamente ao eixo da fibra, por tensionamento mecânico. 
 
Após a oxidação é dado um tratamento térmico ao material (carbonização), para que a 
fibra adquira uma estrutura bem definida. A carbonização ocorre a 10000C, em 
atmosfera inerte. A fibra recebe a denominação de fibra do tipo A (alta resistência). 
 
A etapa final de industrialização da fibra de carbono é a de grafitização. O material é 
aquecido a 2500 0C – 3000 0C (atm inerte); a grafitização dá à fibra uma formação final, 
completando a orientação dos mosaicos hexagonais da grafita (tipo B). 
 
Tanto as fibras de alta resistência como as grafitizadas são encontradas em várias 
formas, as mais comuns são em bobinas, em mechas, em filamentos e em tecidos. 
 
Para diminuir o custo, são usadas misturas de fibra de vidro com fibra de carbono e 
fibra de carbono com Kevlar. 
 
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NTP - Núcleo de Tecnologia do Plástico 106
Outra matéria-prima de interesse é o breu, que pode se obtido do petróleo ou da hulla. 
Com essa matéria- prima se obtém um custo de fabricação de fibra mais favorável, 
devido ao rendimento mais elevado do carbono e ao preço do breu, que é altamentemais vantajoso que o do PAN. 
 
Segundo o processo de fabricação, obtém-se propriedades muito diversas. Os vários 
tipos de fibras de carbono classificam-se em distintos grupos. 
 
As primeiras fibras de carbono a aparecer no mercado foram as fibras HT (higth 
Tenacity / alta resistência). Suas qualidades mecânicas superam as dos demais 
materiais ( ainda que por debaixo de outras fibras de carbono). Sua vantagem é o 
preço mais econômico e a adequação a um amplo campo de aplicações. 
 
A partir das fibras HT, outras são fabricadas e tendem a possuir melhores 
características. As demandas de elevada rigidez das técnicas aeronáuticas e espaciais 
levaram à fabricação das fibras HM (High Modulus) que possuem o mais alto módulo 
de elasticidade. Os inconvenientes dessas fibras são o alto preço e baixo 
alongamento à ruptura. 
 
Na figura a seguir mostra-se uma fibra que tem alongamento de 1,5% à ruptura 
imposta, como fronteira de uns elementos construtivos vários fatores de baixa 
capacidade de extensão. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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NTP - Núcleo de Tecnologia do Plástico 107
A fragilidade é um inconveniente adicional de baixo alongamento, que deixa as fibras 
sensíveis às cargas de impacto. A tolerância ao impacto requer materiais melhorados, 
que possuam uma alta capacidade de trabalho, o que significa ter o máximo de 
alongamento possível com uma alta tenacidade. Esses requisitos são próprios da fibra 
HST (high strain and tenacity) que possui um alongamento superior a 2%. 
 
 Existe uma terceira possibilidade de produção para melhorar tanto a resistência como 
a rigidez. Esse grupo de fibras IM (intermediary modulus) constitui um intermediário 
entre as fibras HT e HM. 
 
Entre todos os tipos de fibras de carbono é possível encontrar soluções às 
necessidades de alta resistência e rigidez. Sua eficiência como material de aplicação 
nos campos aeronáuticos e espaciais, abriu também espaço à aplicação em materiais 
esportivos, na indústria automobilística e na construção de maquinários 
 
As fibras de carbono possuem uma característica muito interessante, que é o 
coeficiente de dilatação negativo na direção da fibra. Tendo materiais de um 
coeficiente positivo é possível obter, mediante uma combinação adequada de materiais 
e estrutura das fibras, um composto que não tem deformação, em um amplo campo de 
temperaturas. 
 
Para algumas aplicações é interessante sua boa condutividade elétrica, sua resistência 
a altas temperaturas e sua elevada resistência química entre ácidos, álcalis e 
solventes. 
 
A fibra de carbono, também 
denominada em inglês como carbon 
fiber ou carbon composite, no 
passado eram de uso exclusivo da 
aeronáutica. Hoje essa tecnologia 
está à disposição de todos os 
motociclistas, seja na moto ou nos 
equipamentos de segurança. 
 
Os termoplásticos reforçados com 
fibra de carbono possuem rigidez elevada, resistem à deformação por flexão em 
longos períodos, apresentam duplicada condutividade elétrica, aumento da 
condutividade térmica, redução do coeficiente de fricção, redução do desgaste e boa 
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NTP - Núcleo de Tecnologia do Plástico 108
compacidade de mistura. As fibras de carbono também têm excelente estabilidade 
dimensional. 
 
As fibras de carbono e PA aromáticas trazem aos compósitos uma série de qualidades: 
maior resistência mecânica, menor peso, maior resistência à fadiga, menor expansão 
térmica, maior condutividade térmica e elétrica. Como inconvenientes, apresentam alto 
custo e limitações de cores. 
Dependendo do tipo de tratamento da fibra básica, 
que inclui carbonização, grafitização e oxidação, é 
possível fabricar fibras de carbono em diversas 
configurações de resistência e algumas delas 
podem chegar a ser várias vezes mais resistentes 
que o aço. A sua cor natural é preta. 
 
 
A resistência à tração é superior às fibras de vidro "R" e "S", e é superior a qualquer 
outro tipo de fibra no quesito rigidez, ou seja, no módulo de tração e 
flexão. 
Fibras de carbono têm também excelente resistência à fadiga e à vibração. Entretanto, 
elas são muito quebradiças e desenvolvem a sua resistência com uma elongação 
muito pequena, por isso, muitas vezes são utilizadas em conjunto com outros tipos de 
fibra, como o vidro "R" e Kevlar, a fim de aumentar sua resistência ao impacto, que é 
realmente muito baixa. 
 
 
 
 
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NTP - Núcleo de Tecnologia do Plástico 109
 
 
 
 
 
 
 
 
A grande vantagem em utilizar a fibra de carbono para a confecção de motos é sua 
leveza e resistência, proporcionando melhor performance e segurança. 
 
Atualmente a fibra de carbono é empregada na 
fabricação de carenagens, ponteiras de 
escapamento, tanques de combustível, 
quadros e capacetes, além de reforçar a 
confecção de luvas, botas e macacões para 
motociclistas, proporcionando assim uma 
segurança muito maior em casos de acidente, 
pois são resistentes às altas temperaturas, têm 
grande resistência e leveza, proporcionam rigidez e ao mesmo tempo permitem uma 
leve flexibilidade controlada. Aliado a essas vantagens está o baixo custo. 
 
Fibras de aramida 
Utilizam-se também como reforço fibras sintéticas de polímeros, ainda que possuam 
um elevado alongamento e baixa rigidez ( como as fibras têxteis, de poliéster, por 
exemplo). 
São mais interessantes os materiais com alta tenacidade e módulo, como a aramida. 
 
A aramida é constituída por grupos amidas (CONH) e anéis aromáticos, que conferem 
à fibra uma elevada estabilidade térmica. 
 
A fibra é obtida a partir de uma solução de amida aromática em um ácido (ácido 
sulfúrico), fiando-a e estirando-a. As cadeias moleculares se orientam na direção da 
fibra e constituem estruturas cristalinas, as quais conferem às fibras suas boas 
características mecânicas. 
 
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NTP - Núcleo de Tecnologia do Plástico 110
As características singulares dessa fibra orgânica são boa resistência ao impacto e 
alta capacidade de absorção de energia, o que a torna adequada a blindagens ( como 
os coletes à prova de balas) e à fabricação de peças que devem suportar impactos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Em contraste com as fibras de vidro e as de carbono, a fibra aramida é sensível a 
esforços de compressão e possui limitações à umidade. 
Sua temperatura de degradação é superior a 420 0C. A fibra aramida é resistente à 
chama, é auto-extinguível e resistente a muitos agentes químicos. 
 
Possui um coeficiente de dilatação negativo maior que o da fibra de carbono, em 
relação à massa. 
 
A fibra alameda é especialmente adequada por sua resistência ao impacto, unida a 
sua leveza, para elementos construtivos que necessitem ser muito leves e resistentes 
ao impacto ( já que a redução da massa diminui as forças de desaceleração e sua 
dureza lhe permite suportar as acelerações extremas , devido ao impacto). 
 
Aramidas são uma família de polímeros derivada do poliamida, incluindo Nomex ® e 
Kevlar®. Kevlar® é usado para fazer artefatos, como coletes à prova de balas e pneus 
de bicicleta à prova de furos. Pode-se fazer até mesmo pneu de bicicleta à prova de 
balas, usando Kevlar, caso haja essa necessidade. 
 
Blendas de Nome® e Kevlar® são usadas para fazer roupas à prova de fogo, as quais 
protegem os bombeiros ou qualquer outro profissional que lide com esse risco. . 
Graças ao Nomex®, uma importante parte da cultura americana, que são os shows de 
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NTP - Núcleo de Tecnologia do Plástico 111
caminhões-monstro, pode ser praticada com segurança (polímeros, na forma de 
elastômeros, são usados comomaterial para a constituição dos pneus gigantes). 
 
Kevlar® é uma poliamida, na qual todos os grupos amida são separados por grupos 
para-fenileno, ou seja, os grupos de amida se ligam aos anéis de fenil opostos uns aos 
outros, nos carbonos 1 e 4. Na figura a seguir há uma demonstração da molécula do 
Kevlar® . 
 
 
 
 
 
 
 
 
O Nomex®, por sua vez, possui grupos meta-fenileno, ou seja, os grupos de amida 
estão ligados ao anel fenila, nas posições 1 e 3. 
 
O Kevlar® é um polímero muito cristalino. Levou muito tempo para que alguém 
conseguisse fazer algo útil com esse produto, porque ele não se dissolve em 
substância alguma. Logo, processá-lo na forma de soluções estava fora de questão. 
Ele também não se funde abaixo de 500 oC; logo, sua fusão também foi descartada. 
Então, uma cientista chamada Stephanie Kwolek propôs um plano brilhante: usar as 
aramidas na forma de fibras, visto que elas geram fibras melhores que poliamidas não-
aromáticas, como náilon 6,6. 
 
Isso tem relação com uma característica das amidas: elas têm a capacidade de adotar 
duas formas diferentes, ou duas conformações. Esse aspecto é observado na figura 
abaixo, que representa uma amida de baixo peso molecular. As duas figuras são o 
mesmo composto, mas em duas conformações diferentes. A figura à esquerda é 
chamada conformação trans, e a que está à direita é a conformação cis. 
 
 
 
 
 
 
 
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NTP - Núcleo de Tecnologia do Plástico 112
Em Latin, trans significa "do outro lado". Ou seja, quando os grupos hidrocarboneto da 
amida estão em lados opostos ao da ligação peptídeo (a ligação entre o oxigênio da 
carbonila e a do nitrogênio da amida), a amida é chamada de trans-amida. 
 
Da mesma forma, cis em Latin significa "do mesmo lado", e quando ambos os grupos 
hidrocarbonetos estão do mesmo lado da ligação peptídeo, nós a chamamos de cis-
amida. 
 
 
 
A mesma molécula de amida pode se torcer para frente e para trás, entre as 
conformações cis- e trans, desde que lhe seja fornecida um pouco de energia. 
 
As mesmas conformações cis- e trans- também existem em poliamidas. Quando todos 
os grupos numa poliamida, como o náilon 6.6, por exemplo, assumem conformação 
trans, o polímero é totalmente estirado numa linha reta. 
 
Isso é exatamente o que queremos de uma fibra, uma vez que cadeias longas, retas e 
plenamente estiradas, compactam-se mais perfeitamente na forma cristalina que 
constitui a fibra. Mas, infelizmente, sempre há algumas ligações amidas na 
conformação cis. Logo, as cadeias de nylon 6,6 nunca ficarão completamente 
estiradas. 
 
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NTP - Núcleo de Tecnologia do Plástico 113
 
 
Mas com o Kevlar® é diferente. Quando ele tenta se torcer para ficar na configuração 
cis, os átomos de hidrogênio dos grandes grupos aromáticos ficam no caminho. A 
configuração cis coloca os átomos de hidrogênio um pouco mais próximos uns dos 
outros do que eles querem estar. 
 
Desse modo, o Kevlar® acaba ficando totalmente na conformação trans. É por isso que 
as moléculas de Kevlar® podem se estender totalmente, formando ótimas fibras. 
 
 Quando o Kevlar® tenta formar a conformação cis, não há espaço suficiente para os 
heterogêneos da fenila. Desse modo, apenas a conformação trans é normalmente 
encontrada. 
 
Também os anéis fenila de cadeias adjacentes empilham-se uns nos topos dos outros, 
de forma muito fácil e simples, o que torna o polímero ainda mais cristalino e por isso, 
constitui fibras ainda mais fortes. 
 
 
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NTP - Núcleo de Tecnologia do Plástico 114
As fibras aramidas são da cor amarelo ouro. 
Duas formas principais de fibras aramidas 
são produzidas: o Kevlar® 29, usado em 
cabos e coletes à prova de bala, e o Kevlar® 
49, utilizado como reforço em plástico 
reforçado. O maior uso das fibras aramidas 
tipo Kevlar® 49 é na área aeroespacial e na 
automibilística, em motos e carros de corrida. 
 
Nos últimos anos, as fibras aramidas têm se tornado um material muito utilizado na 
confecção de trajes de motociclistas, quando é necessário maior rigidez e leveza com 
maleabilidade. 
 
Quando comparada a outros materiais, as fibras aramidas mostram uma resistência 
específica (resistência/densidade) muito grande, acima de qualquer outro tipo de fibra 
disponível no mercado. É cinco vezes mais resistente que o aço e duas vezes mais 
resistente que o vidro e possibilita produzir peças de fibra aramida com uma fração do 
peso das de fibra de vidro. A resistência ao impacto é também um dos pontos altos das 
fibras aramidas, especialmente em sua habilidade em resistir a choques cíclicos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Sua alta resistência ao impacto impede também a propagação de trincas e micro 
fissuras, o que não ocorre em um laminado de fibra de vidro. 
 
Quanto à resistência à compressão , os laminados com fibras aramidas não mostram 
uma grande vantagem sobre outros tipos de fibra, sendo até bem inferiores. As fibras 
aramidas não trabalham como outras fibras, elas assemelham-se aos metais, sendo 
elástico em baixas deformações e quase perfeitamente plástico em altas deformações. 
Isso significa que deve ser evitado o uso de Kevlar em áreas em que se necessite 
grande resistência à compressão. 
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NTP - Núcleo de Tecnologia do Plástico 115
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Os tecidos de fibra aramida estão disponíveis em uma 
variedade de tipos de tramas, com a vantagem de que o 
processo de tecelagem não danifica as fibras (os tipos de 
acabamento superficial são necessários para aumentar a 
adesão entre as fibras e a resina). Um dos itens mais 
importantes ao selecionar um tecido de fibra aramida é 
determinar exatamente qual o tipo de acabamento 
superficial que o fabricante pode oferecer. 
 
Diferenças de preços podem ser computadas às diferentes formas de acabamento dos 
tecidos. O tipo de acabamento nesse tecido vale mais que a própria fibra. 
 
O custo final de um tecido bem tramado, com um tratamento adequado, pode custar 
até 30% mais caro que um tecido feito em um tear simples. Um dos tipos mais efetivos 
de reforço em fibra aramida são os híbridos, produzidos em trama biaxial com fibra de 
vidro. Atualmente as fibras aramidas ou kevlar estão sendo usadas para a confecção 
de luvas, botas e macacões para motociclistas, proporcionando uma segurança muito 
maior em caso de acidente, pois são resistentes às altas temperaturas, têm grande 
resistência ao atrito e à "rasgabilidade" , e ainda proporcionam rigidez e ao mesmo 
tempo flexibilidade controlada ( liberdade para os movimentos naturais do corpo ). 
 
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NTP - Núcleo de Tecnologia do Plástico 116
Características: 
 
Peso Molecular: 70.000; 
 densidade: 1,35-1,45 g/cm3 
 tm: 400-550 0C; 
 tg: 250-400 0C; 
 cristalinidade alta, termoplástico, amarelado, opaco. 
 
Propriedades marcantes: 
Alta resistência ao calor (550 0C), retardante de chama, alta resistência à tração, usada 
como fibra, sensível a radiações ultravioleta, excelentes propriedades dielétricas. 
 
Aplicações típicas: 
Como fibra de reforço em compósitos, materiais esportivos, vasos de alta pressão, 
coletes e capacetes à prova de balas, produtos da indústria aeroespacial e isolamento 
elétrico de motores. 
 
É um polímero altamente resistente à chama e pode ser usado sob temperaturas de 
(–196 0C a 250 0C), suportando por tempo limitado, contato contínuo até 5500C. 
 
O polímero é solubilizado em um solvente. A massa soluta é extrudada e o solvente é 
retirado por aquecimento. 
 
Essa fibra é muito usada em composiçõescom epóxi; na indústria aeroespacial, para 
produção de carcaças de motores para foguetes, e na confecção de coletes à prova de 
balas. Pode ser usado também em conjunto com a resina poliéster, desde que haja 
proteção aos raios ultravioletas, já que essa fibra também é degradada por essa ação, 
como a maioria dos polímeros. É muito resistente aos produtos químicos em geral. 
 
 
Fibras de polietileno 
Uma fibra sintética que tende a crescer é a de PE (polietileno) de alta tenacidade. É 
produzida por um processo de fiação em um gel, em que se dissolve o UHMWPE 
(Ultra High Molecular Weigth PolyEthilene) à alta temperatura, depois é fiado e 
resfriado 
embaixo d’água. A fibra de material em estado de gel se estira cerca de 100 vezes seu 
comprimento inicial e ao mesmo tempoem que se elimina o dissolvente residual , 
mediante novo aquecimento. 
 
Escola SENAI Mario Amato - Aditivos e Compostos I 
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O baixo peso dessas fibras se deve à sua sensível estrutura química simples. Possui 
um baixo ponto de fusão, cerca de 150 0C. Existe, devido às ligações, uma tendência à 
deformação, o que restringe suas possibilidades de substituição perante as outras 
fibras. 
 
A capacidade de trabalho admissível é superior à aramida e oferece a possibilidade 
de aplicações em blindagens, em conjuntos com outras fibras. Por possuir uma 
densidade menor que a da água e uma boa resistência química, é também um material 
adequado para aplicações marítimas. 
 
Materiais híbridos de reforço 
Os PRF que contêm duas ou mais fibras como material de reforço, assim como na 
construção de um sanduíche, constituem os compostos híbridos. 
 
Os compostos híbridos são adequados sempre que: 
 
• Apresentarem um aspecto mais amplo de propriedades físicas e mecânicas com a 
mistura de várias fibras, do que com apenas uma; 
 
• Substituirem as fibras caras, como as de carbono ou de boro, por fibras mais 
econômicas, como as sintéticas ou as de vidro; 
 
• Apresentarem relações variáveis de elasticidade, resistência e alongamento, ou 
também um aumento de resistência ao impacto (combinando com fibras de polietileno 
ou aramida) e uma melhora de suas características de amortecimento de vibrações. 
 
A hibridação constitui uma tecnologia ainda experimental, porque oferece perspectivas 
de máximo interesse para as aplicações estruturais dos compostos. 
 
A importância econômica em aplicações estruturais dos materiais é óbvia. É 
precisamente nas qualidades estruturais dos compostos e na sua diferença, se 
comparado aos plásticos e aos metais que reside seu maior potencial , que é o de 
novas áreas de aplicação. 
É necessário aprofundar o conhecimento dos fatores que influenciam nas hibridações, 
para obter rendimentos adequados. É possível chegar a sinergias positivas, superando 
os valores teóricos obtidos segundo a lei de mesclas, mas também podem ser 
negativas. 
 
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Um primeiro exemplo pode ser a melhora das características de impacto dos 
compostos com fibra de carbono. Quando misturadas a fibras de maior alongamento, 
como as fibras de vidro, evita-se, em primeiro lugar, a ruptura total; ou quando a 
totalidade de fibras de carbono encontra -se partindo, as fibras de vidro podem manter 
uma estabilidade parcial da peça. Geralmente todas as fibras de um estratificado 
estão rigorosamente retas e suportam igual tensão, portanto, a fibra é produzida na 
direção de solicitação, para melhor resistência à ruptura. Se essas fibras são 
elásticas, a energia liberada na ruptura é absorvida por elas e não transmitida para as 
fibras rígidas adjacentes. Os valores de carga de ruptura superam os que se poderiam 
obter com a mesma quantidade de fibra de carbono sem hibridação. 
 
Também a rigidez do estratificado, até um certo nível de esforço e para determinadas 
proporções de hibridação, é superior ao que se poderia obter, segundo a lei das 
misturas, o que oferece uma sinergia positiva.