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Title: Influência da extrusão no stress cracking de filmes de poliestireno.
Other Titles: Influence of extrusion on stress cracking of polystyrene films.
???metadata.dc.creator???: TRINDADE, Luciane da Costa.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: RABELLO, Marcelo Silveira.
???metadata.dc.contributor.referee1???: BARROS, Marcos Antônio.
???metadata.dc.contributor.referee2???: FIDÉLIS, Thiago Bizerra.
Keywords: Extrusão;Poliestireno;Propriedades Mecânicas;Microscopia Ótica;Extrusion;Polystyrene;Mechanical Properties;Optical Microscopy;Stress Cracking
Issue Date: 23-Feb-2017
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: TRINDADE, Luciane da Costa. Influência da extrusão no stress cracking de filmes de poliestireno. 2017. 50 f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais), Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande - Paraíba - Brasil, 2017.
???metadata.dc.description.resumo???: O environmental stress cracking (ESC) é um dos fatores que mais afeta a redução da vida útil dos produtos poliméricos, sendo responsável por cerca de 25% das falhas em serviço. O fenômeno ocorre quando existe uma combinação de tensão mecânica e um agente químico agressivo. Este fenômeno pode ocorrer tanto em polímeros amorfos como em cristalinos, porém, os polímeros amorfos são mais susceptíveis ao ESC. Dentre os polímeros amorfos destaca-se o poliestireno (PS), um polímero vítreo altamente sensível a altas radiações, impactos e ao ESC. No entanto, os polímeros podem ter suas propriedades potencializadas através de muitos processos de fabricação, como por exemplo, a extrusão, capaz de induzir consideravelmente uma orientação preferencial, que pode afetar diretamente as propriedades do polímero. Diante disto, no presente trabalho investigou-se a influência da extrusão no stress cracking de filmes de poliestireno em relação à direção do estiramento das cadeias. Os filmes de PS foram moldados em uma extrusora de filmes planos com dois parâmetros distintos e espessuras controladas e, em seguida as amostras foram cortadas na direção paralela e perpendicular à direção de extrusão, onde predomina naturalmente a orientação longitudinal. Posteriormente, os filmes foram avaliados mecanicamente através do ensaio de tração, em duas taxas de deformação, na presença e na ausência do agente butanol. A superfície das amostras após o ensaio de tração foi analisada pela técnica de microscopia ótica (MO) e por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os resultados indicaram que a presença do butanol provocou uma modificação significativa no poliestireno tanto nas amostras paralelas como nas perpendiculares, com drástica redução nas propriedades mecânicas. Nas amostras com direção paralela, os filmes se mostraram mais estáveis, mesmo na presença do butanol. Observou-se ainda que a morfologia e microestrutura das fissuras em ambas as direções são notavelmente diferentes. Nas amostras com direção perpendicular as fissuras são mais profundas, tornando os filmes mais susceptíveis ao ESC.
Abstract: The environmental stress cracking (ESC) is among the major factors that affect the lifetime of polymer products, being responsible for about 25% of failures in service. The phenomenon occurs when a combination of mechanical stress and an aggressive chemical agent is present. This phenomenon may occur in both amorphous and crystalline polymers. However, amorphous polymers are more susceptible to ESC. Among the amorphous polymers, stand out the polystyrene (PS), a glassy polymer highly sensitive to high radiation, impact and ESC. However, polymers may have their properties increased by many manufacturing processes, such as the extrusion, which may induce a preferential molecular orientation, which may directly affect the product properties. Therefore, in the current work, the influence of extrusion in ESC of polystyrene films a dependence to the chains stretching direction was investigated. The films were produced in a plane films extruder with two different parameters and controlled thickness, then the samples were cut in parallel and perpendicular direction to the preferential orientation induced in the extrusion process. Afterwards, the films were mechanically evaluated by tensile testing, in two deformation rates, in the presence and absence of butanol. The samples surfaces, after the tensile test, were inspected by light and electron microscopy. The results indicated that butanol caused a substantial modification in polystyrene, both in parallel and perpendicular directions, with a drastic decrease in mechanical properties. The samples with parallel direction were more stable, even in the presence of butanol. The morphology and structure of crazes and cracks in the two directions were quite different. In perpendicular direction, the crazes were deeper, making these films more susceptible to the stress cracking effects.
Keywords: Extrusão
Poliestireno
Propriedades Mecânicas
Microscopia Ótica
Extrusion
Polystyrene
Mechanical Properties
Optical Microscopy
Stress Cracking
???metadata.dc.subject.cnpq???: Engenharia de Materiais e Metalúrgica
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/15477
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