Análise das Propriedades Mecânicas de Materiais Poliméricos

Análise das Propriedades Mecânicas de Materiais Poliméricos

Conteúdo

INTRODUÇÃO ................................................................................................................................... 3

TEORIA ............................................................................................................................................ 4

COMPORTAMENTO MECÂNICO DOS POLÍMEROS .................................................................................. 5

ENSAIOS DE COMPRESSÃO ................................................................................................................. 6

ENSAIOS DE TORÇÃO ......................................................................................................................... 6

ENSAIO DE CISALHAMENTO................................................................................................................ 7

ENSAIOS DE TRAÇÃO ......................................................................................................................... 7

TERMOPLÁSTICOS ............................................................................................................................. 9

POLIESTIRENO DE ALTO IMPACTO (HIPS) .......................................................................................... 10

POLIETILENO DE BAIXA DENSIDADE (PEBD) ....................................................................................... 10

TERPOLÍMERO DE ACRILONITRILA-BUTADIENO-ESTIRENO (ABS) .......................................................... 11

POLIESTIRENO (PS) ......................................................................................................................... 11

TERMOFIXOS .................................................................................................................................. 13

BAQUELITE ..................................................................................................................................... 13

EPÓXI ............................................................................................................................................ 14

RESINA URÉIA-FORMOL ................................................................................................................... 15

ELASTÔMEROS ............................................................................................................................... 16

CONCLUSÃO ................................................................................................................................... 19

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ......................................................................................................... 20

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INTRODUÇÃO

Existem vários tipos de ensaios para caracterizar as propriedades mecânicas de polímeros. Eles podem ser estáticos, dinâmicos, destrutivos ou não destrutivos, de curta duração ou longa duração, entre outros.

As solicitações podem ocorrer na forma de tensão ou deformação. Grande parte dos ensaios mecânicos pode ser registrada por meio de curvas de Tensão X Deformação.

A preferência pelos materiais poliméricos neste projeto deve-se a sua versatilidade e seu gran-de uso na Indústria Química. Neste trabalho estes materiais serão divididos em três grandes grupos, segundo a deformação gerada através da aplicação de uma força, sendo eles: Políme-ros frágeis - que sofrem fraturas quando se deformam elasticamente, Materiais plásticos - que se comportam de maneira semelhante aos metais, e finalmente Materiais de comporta-mento semelhante ao de borrachas - deformação totalmente elástica.

A importância dos ensaios do tipo Tensão-Deformação deve-se às forças ou cargas a que os materiais são submetidos quando em serviço nas diversas aplicações industriais. As condições de serviços devem ser reproduzidas o mais fielmente possível em um ensaio de laboratório, de tal maneira que qualquer deformação decorrente de uma aplicação real não seja excessiva e não provoque fratura.

Este trabalho será fundamentado na análise de gráficos e dados tabelados, tanto do compor-tamento observado em diferentes ensaios, quanto das propriedades que influenciam em seu desempenho mecânico.

Por fim associaremos a performance de cada um dos diferentes materiais, nos ensaios consi-derados, à sua aplicação comercial e industrial.

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TEORIA

TENSÃO

Tensão é a reação de um material à carga aplicada sobre sua área. Fisicamente pode ser definida por:

τ = P/A

onde:

τ= tensão

P= carga aplicada

A= área de aplicação

Para os ensaios mecânicos, há dois tipos principais de tensão a que um material pode ser submetido; tensão de compressão e de tração, detalhadas a seguir:

Compressão: tensão que, quando aplicada, atua com direção ao centro do material. Quando um material é sujeitado à tensão compressiva, então este material está sob compressão.

Tração: tensão a qual um corpo de prova é submetido quando sofre um esforço que tende a alongá-lo ou esticá-lo.

POLÍMEROS

Polímeros são grandes moléculas que apresentam unidades que se repetem, chama-das monômeros. Tais moléculas podem ser encontradas na natureza ou produzidas em laboratório, através de reações de polimerização.

Uma das principais e mais importantes características dos polímeros são as mecânicas. Segundo elas os polímeros podem ser divididos em termoplásticos, termoendurecíveis (termofixos) e elastômeros (borrachas):

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TERMOPLÁSTICOS

Termoplástico é um dos