Resenha - Estudo E Caracterização De Compósitos De Resina Epóxi Em Gel Coat Com Diferentes Teores De Cargas Inorgânicas

RESENHA SOBRE O ARTIGO CIENTÍFICO:
Estudo e caracterização de compósitos de resina epóxi em gel coat com diferentes teores de cargas inorgânicas

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1. PROBLEMA DE PESQUISA

 É possível obter uma formulação que possui melhores propriedades e seja mais viável que a formulação original? (SANTOS et al, 2017)

2. OBJETIVO DO ARTIGO

Analisar a formulação dos compósitos de resina epóxi e cargas inorgânicas para melhorar suas propriedades  físicas e mecânicas. Para isso, foi feita uma série de ensaios a partir de mudanças nas proporções de cargas que formam a estrutura do material, com a finalidade de garantir que o produto novo possui melhores propriedades do que a formulação original. (SANTOS et al, 2017)

3. MATERIAIS UTILIZADOS

        Resina epóxi básica (DGEBA); endurecedor amínico; endurecedor amínico cicloalifático; aditivo reológico; aditivo desaerante; aditivo tixotropante; aditivo dispersante; carga inorgânica dióxido de titânio  TiO2; carga inorgânica calcita CaCo3; carga inorgânica barita BaSO4. (SANTOS et al, 2017)

4. CARACTERIZAÇÕES

4.1. DUREZA SHORE D

Inventada por Albert Ferdinand Shore, a dureza shore é uma escala criada para medir a solidez de polímeros e elastômeros termoplásticos, como borrachas macias, plásticos rígidos e géis super macios. Existem várias escalas de dureza Shore, como Shore A, D, O e H, sendo umas mais comumente usadas do que outras.(J-FLEX, 2019)

A dureza shore é medida através de um equipamento chamado Durômetro. O dispositivo determina a dureza através da pressão de uma mola ou pé-direito na amostra que está servindo de teste, sendo a penetração medida através do sistema de indentação. Alguns exemplos de dureza shore D são:

• 50 shore D - Pneus sólidos para caminhões.
• 60 Shore D - Bolas de Golfe.
• 80 Shore D - Gabinetes de computador.

(J-FLEX, 2019)

O ensaio de dureza foi realizado de acordo com a norma ASTM D 2240-05, foi utilizado o equipamento portátil Instrutherm modelo GS 702, com escala de variação 0 a 100 Shore D.

Segundo Santos et al(2017):

Foram realizadas cinco medições em cada amostra, gerando-se a média e o desvio padrão. Cada medição foi realizada com distanciamento de 12 mm das bordas da amostra e entre cada uma foi obedecida uma distância de 6 mm com espessura mínima recomendada da amostra de 6 mm. Na medição, as amostras foram posicionadas sobre a base do aparelho durômetro de forma que a ponta do penetrador a tocasse em um ponto plano central. Na sequência foi pressionado o durômetro na amostra para a penetração, mantendo-se em pressão por no mínimo 5 segundos. 

Apenas 3 amostras corresponderam ao valor mínimo de dureza, 80 shore D nos resultados do ensaio. Todas as três amostras que alçaram o valor mínimo de dureza tinham em sua composição quantidades baixas de TiO², portanto sendo possível inferir que a quantidade de TiO² influencia negativamente na dureza Shore D do composto. (SANTOS et al, 2017)

Já com relação a barita, duas das três amostras que conseguiram os melhores resultados de dureza levavam a quantidade máxima do composto na sua formulação, indicando que a adição da barita é benéfica para o aumento da dureza shore D do composto.(SANTOS et al, 2017)

Ademais, nas duas amostras que alcançaram os melhores níveis de dureza, uma tinha quantidade mínima de calcita estipulada no estudo e a outra tinha quantidade máxima. Comparando os resultados de dureza de ambas amostras e levando em consideração o desvio padrão, é possível inferir que a quantidade de calcita não tem influência no resultado de dureza shore D do composto. (SANTOS et al, 2017)

Sendo assim, se conclui que a diminuição de TiO² e o aumento da barita são positivos para alcançar os requisitos mínimos de dureza shore D. (SANTOS et al, 2017)

4.2. DENSIDADE ABSOLUTA PELO MÉTODO HIDROSTÁTICO

         Utilizado para determinar a  densidade    das amostras de compósito, conforme a norma ASTM D 297. Para determinar a densidade, foram utilizadas medições em cada amostra, resultando assim a média e o desvio padrão. (SANTOS et al, 2017)

         Para o cálculo da densidade absoluta pelo método hidrostático, foi utilizada a seguinte equação:

Densidade Absoluta= M1XD/ M1- (M2-M3)

         Onde:

M1 - massa da amostra no ar

M2 - massa da amostra junto à massa do fio de cobre, imerso em água

M3- massa do fio de cobre imerso em água

D- densidade da água, com aproximação de 1x10-⁴ g/cm3 na temperatura da água em 25°C.

          Na análise da variável densidade, é possível concluir que as três variáveis são significativas e a falta de ajuste não foi impactante. Deste modo, o modelo apresenta adequadamente o comportamento experimental. Por meio do modelo na equação 2, é possível verificar que a quantidade de TiO², calcita e barita possuem as três cargas avaliadas, influenciando de forma positiva, o que significa que quando são aumentadas as cargas, ocorre o aumento na densidade.

Equação: D = 1,21 + 0,004 x TiO2 + 0,0028 x Calcita + 0,004 x Balrita

(SANTOS et al, 2017)

4.3. NÍVEL DE ESCORRIMENTO

O nível de escorrimento diz respeito ao nível do movimento provocado pela força da gravidade em superfícies verticais. Esse defeito surge em formulações de compósitos com viscosidade muito baixa, durante a aplicação ou no processo de cura. Quando o material é carregado o suficiente com cargas, haverá pouca ou nenhuma formação de perfil de escorrimento. (ASSIS JR, 2018)

As nove amostras de resina gel coat foram aplicadas em uma superfície para serem analisadas após 25 minutos de aplicação. As análises foram feitas conforme descrito na Instrução de trabalho de qualidade Hard (ITQH), enquadrando-as em quatro níveis: 0 (sem escorrimento), 1 (leve escorrimento com pequenos pontos), 2 (médio escorrimento, ou seja, há formação de gotas escorridas) e 3 (alto escorrimento, formando outras camadas). De acordo com Santos et al(2017), os resultados obtidos foram: