APLICAÇÂO DA TÉCNICA PFEMEA EM TUBULAÇÂO NAVAL

Diante disto, faça uma pequena pesquisa descrevendo e ilustrando sobre os modelos de morfologia de polímeros semicristalinos (miscela franjada e lamela) e estruturas microscópicas de cristalização (esferulítica e Shish-Aebab).

1. Modelos de Morfologia de Polímeros Semicristalinos

Segundo Mano (2001, p. 34), a cristalinidade (“crystallinity”) pode ser definida como um arranjo ordenado de matéria no espaço com repetição regular de grupos atômicos ou moleculares; no caso de polímeros depende da estrutura química, do peso molecular e do tratamento físico, incluindo temperatura, tempo e força a que foi submetido o material, geralmente é medida em percentagem.

Segundo Canevarolo (2006, p. 221), a massa polimérica em escala macroscópica, mesmo para o caso de um polímero com grande facilidade de cristalização, não é 100% cristalina e, portanto, o polímero é chamado de semicristalino.

O arranjo das macromoléculas é explicado segundo dois modelos de morfologia de polímeros semicristalinos:

• Modelo da miscela ranjada – do inglês fringed micella Modelo mais antigo.

Com intuito de explicar a morfologia dos cristais poliméricos ao longo dos anos várias teorias foram propostas, mas o modelo da miscela franjada surgiu em 1920 e se destacou por sua simplicidade e permaneceu durante muitos anos.

Segundo Canevarolo (2006, p. 92), nesse modelo, os polímeros semicristalinos são constituídos por duas fases distintas: cristalitos pequenos de aproximadamente 100 A, dispersos numa matriz amorfa.

A figura 1, ilustra o arranjo de Miscela Franjada, nele podemos visualizar um arranjo regular da cadeia, uma ao lado da outra, em algumas regiões dentro da massa polimérica.

Figura 1: Modelo de cristalização segundo a teoria de Miscela Franjada.

[pic 1]

Fonte: Canevarolo 2006.

O modelo de micela franjada se aplica bem aos polímeros com baixa porcentagem de cristalinidade, e o modelo de lamelas, aos polímeros altamente cristalinos.

• Lamelas – também conhecida como cadeias dobradas do inglês chain fold, ou cristal único, esse modelo é mais recente e tem aceitação generalizada.

Esse modelo surgiu na década de 1950, momento onde se obteve pela primeira vez monocristais poliméricos, crescidos a partir do resfriamento de soluções diluídas. A visualização desses cristais é possível através de microscopia eletrônica como placas finas, chamadas lamelas que tem espessura entre 100 e 200 A, e vários mícrons de dimensões laterais.

Figura 2: Modelo de cristalização segundo teoria das cadeias dobradas. A cadeia dobra-se sobre si mesma formando uma fina fita chamada de lamela.

 [pic 2]

Fonte: Canevarolo 2006.

Figura 3: Dobra de uma cadeia de polietileno

[pic 3]

Fonte: Canevarolo 2006.

O Modelo de Lamelas prevê que todas as cadeias da fase cristalina dobram sobre si mesmas formando um cristal único, e o Modelo de Miscela Franjada não espera tal comportamento.

1. Estrutura Microscópica de Cristalização

As estruturas macroscópicas de cristalização mais conhecidas são as esferulíticas, Shish- Kebab.

• Estrutura Esferulítica - Segundo Canevarolo (2006, p. 94), Quando um polímero cristalizável fundido é resfriado, a cristalização se inicia em núcleos individuais e se desenvolve radialmente, formando os esferulitos. Estas estruturas possuem diferentes tamanhos e graus de perfeição, sendo tão importantes quanto as estruturas de grãos em materiais policristalinos, pois sua morfologia interfere diretamente nas propriedades do material.

A figura 4 mostra a micrografia óptica com a cruz de malta e um modelo esferulítico.

Figura 4: Micrografia ópitca (mostrando a Cruz de Malta) e modelo esferulítico[pic 4]