ANÁLISE FRACTOGRÁFICA DA RESINA PLÁSTICA ABS

ANÁLISE FRACTOGRÁFICA DA RESINA PLÁSTICA ABS

John Wayne Pereira Gomes, [e-mail] ¹

Madson Jerry da Silva Batista, [e-mail] ²

Miguel Jonas da Silva Vilhena, [e-mail] ³

¹ Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Pará - IFPA, Av. Almirante Barroso, 1155, Marco, CEP 66093-020, Fone: (91)3201 1798, Belém - Pará – Brasil.

Resumo: Neste trabalho, um copolímero composto pela combinação Acrilonitrila, butadieno e estireno, cuja sigla ABS, muito utilizado para fabricação de produtos de utilizados no dia - dia ou na industrial, será objeto de nossa análise, no que diz respeito, as propriedades mecânicas e analise fractografica, após serem submetidos a esforços de tração. Os corpos de provas (CP’s) foram fabricados por moldagem manual, na ajustagem, sem pressão e a temperatura ambiente de 23 º C, para serem avaliados após solicitação carregamento; para então, serem observados na microscopia eletrônica de varredura, seus aspectos fractográficos de suas superfícies.

Palavras-chave: tração, ABS, ensaio, microscopia eletrônica, fratura.

1 – INTRODUÇÃO

O constante aumento populacional, os esgotamentos ou a diminuição dos recursos naturais, vêm levando muitos empresários a investir em pesquisa e desenvolvimento (P&D), bem como, nas inovações tecnológicas, nos reaproveitamentos ou reciclagens de materiais, para que possa amenizar a dificuldade de se obter os recursos da natureza, que estão cada vez mais escassos. Logo, a difusão da resina sintética termoplástica, diminuirá bastante o desmatamento de árvores nas construções de móveis escolares e outros utensílios que necessitam dessa matéria-prima.

As resinas ABS podem ser encontradas em tipos adequados para moldagens por injeção, extrusão, por sopro, expansível e para conformações a quente. Alguns tipos de ABS são compostos com outros tipos de resinas tendo a finalidade de atingir propriedades especiais. Ele é característico pela facilidade na sua moldagem. Outras resinas ABS são empregadas para alterar a rigidez do PVC para sua utilização em tubos, chapas e peças moldadas, sendo preferido para muitas aplicações pela sua dureza, brilho, flexibilidade e propriedades de isolante elétrico.

De um modo geral, os termoplásticos apresentam elevada resistência ao impacto, fácil processamento e maior capacidade de adaptação a projetos de natureza complexa do que os termofixos. O ABS, embora seja tenaz é duro e rígido, possui resistência química aceitável, baixo índice de absorção de água e, portanto, bastante estabilidade dimensional. Além disso, apresenta ainda alta resistência à abrasão. E algumas das suas composições são facilmente submetidas à galvanoplastia. Fisicamente, é um material leve, fácil de moldar, mas ainda assim, resistente, oferecendo um bom equilíbrio entre resistência à tração, ao impacto e à abrasão; dureza superficial, rigidez, resistência ao calor, resistência química e alta resistividade mantendo as suas propriedades em baixas temperaturas e ambiente. Este material cede plasticamente quando submetido a grandes esforços, de modo que o problema do seu alongamento raramente adquire importância significativa nos projetos em que este é usado. Normalmente a peça pode ser curvada além do seu limite de elasticidade sem que chegue romper-se, embora enfraqueça por fadiga.

2 – CARACTERÍSTICAS DOS MONÔMEROS DO ABS

Acrilonitrila- desenvolvida através da reação entre o acetileno e o ácido cianídrico, segue abaixo as características deste monômero: A acrilonitrila é um líquido com ponto de ebulição de 77,3°C.  Quando polimerizada forma um polímero com ponto de fusão não definido, que se decompõe antes de atingir este estado. Este polímero (poliacrilonitrila) tem uma grande resistência aos agentes químicos, sendo solubilizado por apenas alguns solventes como, por exemplo, o dimetil formamida.

Butadieno – podendo ser obtido por até três métodos diferentes, segue abaixo as características do butadieno: o butadieno 1,3 é um produto químico muito reativo, empregado em várias sínteses, como na copolimerização com o estireno (proporção 3: 1) em  emulsão, que conduz à formação de um  copolímero   com excelentes propriedades   elásticas, conhecidas como borrachas de SBR( ... ). À temperatura ambiente, o butadieno é um gás com ponto de ebulição de - 4,4 °C Polimeriza - se sob a ação de sabões ativados e modificados, sob temperaturas de 5 a 35°C e pressão relativamente baixa. Contém ligações insaturadas, podendo sofrer reações de adição (vulcanização).

Estireno- este monômero pode ser obtido por diversas maneiras, a comunmente mais utilizada consiste na desidrogenação do etilbenzeno.  A seguir, características do estireno: O estireno possui ponto de ebulição de 145,2°C e ponto de congelamento igual a - 30,6°C Na presença de catalisadores como peróxido de benzoíla e com aquecimento, polimeriza- se formando um produto sólido, duro, amorfo, vítreo e de baixa resistência ao impacto, com temperatura de deformação próxima de 95°C.

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Figura 1 - Monômeros necessários para a obtenção do ABS.

3 – PROPRIEDADES DO ABS

As propriedades do ABS estão relacionadas diretamente as proporções dos monômeros, portanto a concentração de cada um deles consequentemente influenciará nas propriedades finais da resina, por exemplo, sua dureza é inversamente proporcional ao teor de butadieno enxertado e diretamente ao teor de acrilonitrila, assim através do balanceamento destes três componentes, obtêm-se excelentes relações de custo/desempenho. Obtido através da copolimerização entre os monômeros acrilonitrila, butadieno e o estireno resultando na Acrilonitrila butadieno estireno, o ABS (acrylonitrile butadiene styrene) apresenta uma característica de equilíbrio entre as propriedades mais almejadas para alguns setores da indústria, sendo elas a fácil moldabilidade, alta resistência mecânica e média resistência à temperatura.