Sistema de Submissão de Resumos, I Encontro de Iniciação Científica - 2011 (ENCERRADO)

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Estudo das Propriedades Mecânicas e da Viscosidade Elongacional de Nanocompósitos de Copolímeros em Bloco
Raony Alves Martins, Leice Gonçalves Amurin, Nicole Raymonde Demarquette, Danilo Justino Carastan

Última alteração: 2011-09-11

Resumo


Introdução

Copolímeros em bloco são materiais com estruturas geralmente multifásicas na escala nanométrica. Dependendo da morfologia e do processamento, esses materiais podem apresentar uma estrutura anisotrópica, que influencia suas propriedades. A adição de nanopartículas, como argilas organofílicas, reforça o material e pode aumentar ainda mais a anisotropia de propriedades.

 Objetivos

Este trabalho tem por finalidade estudar o comportamento anisotrópico das propriedades mecânicas e reológicas de amostras orientadas de nanocompósitos de copolímeros em bloco.

 Metodologia

Foram utilizados para análise os copolímeros tribloco SEBS (poliestireno-b-poli(etileno-co-butileno)-b-poliestireno) e SEBS-MA (que contém cerca de 2% de anidrido maleico no bloco de PEB) e como nanocarga a argila organofilica Cloisite 20A. Os nanocompósitos foram preparados por mistura no estado fundido utilizando uma extrusora dupla rosca com uma matriz do tipo fita. Esse processo é capaz de orientar a morfologia cilíndrica dos copolímeros e as partículas de argila em seu interior, gerando assim materiais com orientações estruturais preferenciais na direção de extrusão. Para a caracterização do efeito das cargas e da anisotropia nas propriedades mecânicas dos materiais estudados foram realizados ensaios dinâmico-mecânicos (DMA), submetendo as amostras a deformações oscilatórias, mantendo fixa a freqüência e variando a temperatura de ensaio. As amostram também foram submetidas a ensaios de reologia extensional, sendo possível analisar as propriedades de reometria elongacional em função da temperatura.

 Resultados

No estado fundido pôde-se estudar o efeito do alinhamento da morfologia durante o estiramento pela análise da viscosidade elongacional. Em ambos os ensaios as amostras obtidas com a matriz de fita foram ensaiadas em duas direções, uma paralela (longitudinal) e outra perpendicular (transversal) à direção do fluxo. Como as amostras estão no estado fundido, durante o alongamento ocorre o alinhamento da microestrutura (cilindros de blocos de poliestireno e nanopartículas) com a direção do ensaio. Já o ensaio de DMA permitiu avaliar o efeito da orientação morfológica e da presença de argila atuando como reforço no comportamento dinâmico-mecânico dos materiais nos estados sólido e borrachoso. Os resultados mostraram que a direção longitudinal apresenta comportamento mais rígido que a transversal, pelo alinhamento dos cilindros de PS. A argila orientada também promove maior rigidez nessa mesma direção.

 Conclusão

Nanocompósitos de copolímeros em bloco são materiais com propriedades elastoméricas interessantes para diversas aplicações, e este estudo permitiu analisar as propriedades mecânicas anisotrópicas que se desenvolvem em função do processamento.