Chemical and mechanical characterization of coated fibers

Abstract

The work undertaken during this Master Thesis was done in the framework of the Mater Degree in Polymer Engineering at University of Minho, and was performed at the company Lankhorst Ropes. The main area of Lankhorst Ropes is the development of synthetic ropes with high performance fibers, for a large range of applications. Nowadays, this type of materials has conquered several markets and applications due to their inherent low weight and ease of handling. This project was born out from the company’s aim to improve their products. The main objective of the work undertaken during this master thesis was to increase the knowledge concerning the coatings employed in the company. This way, several techniques were developed to perform the physical/chemical characterization of each coating. the increased knowledge was expected to allow further improvements on the ropes performance, in terms of breaking force and abrasion resistance. The combination of techniques such as FTIR, SEM, Break Test, Contact Angle Measurement, Abrasion Resistance test and Measurement of Coefficient of Friction, proved that the application of coatings provides higher mechanical performance to the ropes. This thesis was very resourceful for the company, so that in the future it would be possible to produce coatings internally, reducing costs and optimizing the products accordingly to the requirements of the industry at the time.

O trabalho realizado durante esta Tese de Mestrado foi realizado no âmbito do curso de Mestrado Integrado em Engenharia de Polímeros da Universidade do Minho, e foi desenvolvido na empresa Lankhorst Ropes. A príncipal area desta empresa passa pelo desenvolvimento de cordas sintéticas com recurso a fibras de alta performance, para variadas aplicações. Hoje em dia, este tipo de materiais conquistou varias mercados e aplicações devido ao baixo peso e facilidade de manuseamento. Este projecto nasceu do desejo de melhoria e otimização de produtos da empresa. O principal objectivo do trabalho desenvolvido durante esta tese de mestrado passava pela criação de “know-how” relativamente a coatings utilizados na empresa. Desta forma, várias técnicas foram utiizadas de forma a caracterizar mecânica e fisícamente cada coating. O conhecimento desenvolvido possibilitou a otimização de produtos relativamente a aumento de tensão de rotura e resistência a abrasão em cordas revestidas. A combinação de técnicas como FTIR, SEM, Ensaio de Tracção, Medição de Ângulo de Contacto, Ensaio de Abrasão e Medição de Coeficiente de Fricção, provou que a aplicação de coatings aumentava a performance mecânica de cordas sintéticas Esta tese provou ser uma ferramenta importante para a empresa, de forma a que no futuro seja possível a produção interna de coatings, redução de custos e otimização de produtos de acordo com os requisitos do mercado.