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Title: Stress cracking de blendas de policarbonato/polibutileno tereftalato em presença de etanol
Other Titles: Stress cracking of polybutylene polybutylene terephthalate blends in the presence of ethanol.
???metadata.dc.creator???: BRAZ, Cristiano José de Farias.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: RABELLO, Marcelo Silveira.
???metadata.dc.contributor.advisor2???: WELLEN, Renate Maria Ramos.
???metadata.dc.contributor.referee1???: SILVA, Suédina Maria de Lima.
???metadata.dc.contributor.referee2???: CUNHA, Carlos Thiago Cândido.
Keywords: Stress Cracking;Blenda Polimérica;Ensaios Mecânicos;Etanol;Policarbonato;polymer blend;mechanical tests;Ethanol;Polycarbonate
Issue Date: 29-Aug-2017
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: BRAZ, Cristiano J. F. Stress cracking de blendas de policarbonato polibutileno tereftalato em presença de etanol. 2017. 100 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???: Este trabalho visou analisar a resistência ao environmental stress cracking (ESC) de uma blenda de policarbonato (PC) e polibutileno tereftalato (PBT) na presença de etanol por meio de dois ensaios mecânicos: (i) tração convencional e (ii) tração à tensão constante. Para isto, antes de ser extrudada, a blenda PC/PBT (55/45) foi analisada, por espectroscopia de infravermelho (FTIR), buscando-se presenciar reações de transesterificação, em seguida, ela preparada em uma extrusora, dupla rosca co-rotacional, e duas análises térmicas foram realizadas: calorimetria exploratória diferencial (DSC) e termogravimetria (TG) para se classificar essa blenda. Posteriormente, corpos de prova de tração foram moldados por injeção, o comportamento de absorção de etanol foi avaliado e os ensaios mecânicos, na ausência e na presença de etanol, foram efetuados. Para o ensaio (i), analisaram-se três velocidades de deformação, e para o teste (ii), três cargas foram avaliadas. Em (i), o etanol foi aplicado a partir de um algodão umedecido, desde o início do ensaio, e em (ii), quando o equipamento atingiu a carga determinada até a ruptura, ou por 20 min. Após a avaliação mecânica, inspeções visuais das superfícies das amostras foram realizadas, as fissuras e fraturas foram caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura. Os resultados de FTIR sugeriram que não houve reação de transesterificação, o DSC indicou que a blenda apresentou cristalinidade relativamente superior ao PBT, e associado à TG, sugeriram que a blenda era parcialmente imiscível. O etanol foi continuamente absorvido pelo PC e pela blenda por sete dias e atuou como agente ESC, durante o ensaio (i), levando a falha prematura do PC e da blenda, no ensaio (ii), a carga máxima aplicada constantemente afetou, principalmente, o PC e a blenda. O PBT mostrou-se resistência ao ESC superior ao etanol nos dois testes. Na inspeção visual, teve-se que o PC foi o mais afetado, seguido da blenda e do PBT. Por fim, as micrografias eletrônicas indicaram que a intensidade das microfissuras variou em função do material, com a formação de fratura frágil prematura nos materiais. Pode-se concluir que o etanol reduziu energia de deformação crítica destes materiais, faturando-os apenas em determinadas condições. A localização, a densidade e a intensidade das microfissuras foram dependentes da velocidade, da carga e do material.
Abstract: The aim of this work was to analyze the environmental stress cracking (ESC) resistance of a polycarbonate (PC) and polybutylene terephthalate (PBT) blend in contact with ethanol by means of two mechanical tests: (i) tensile test and (ii) constant tension (ii). For this, prior to being extruded, the PC/PBT (55/45) blend was previously analyzed by infrared spectroscopy (FTIR), it searching for presence of the transesterification reactions, and two thermal analyzes: differential scanning calorimetry (DSC) and thermogravimetric analysis (TGA), were carried out to classify this polymer blend. Subsequently, bar samples for tensile test were injected, the ethanol absorption behavior was evaluated and the mechanical tests, in the absence and presence of ethanol, were executed. For test (i), three deformation rates were applied, and for test (ii), three loads were evaluated. In (i), the ethanol was applied from a damp cotton, from the beginning of the test, and in (ii), when the equipment reached out the determined load until rupture, or for 20 min. After the mechanical analysis, visual inspections of the samples surfaces were performed, the cracks and fractures were characterized by scanning electron microscopy (SEM). The FTIR results suggested that there was no transesterification reaction, the DSC indicated that the blends exhibited relatively higher crystallinity than PBT, and associated with TG, suggested that the polymer blend was partially immiscible. The ethanol was continuously absorbed by the PC and the polymer blend for seven days and it acted as ESC agent, during the test (i), leading to the premature failure of PC and blend, in test (ii), the maximum applied load constantly affected mainly, the PC and the blend. The PBT showed superior ESC resistance to ethanol in both tests. On visual inspection, the PC was significantly affected, followed by the blend and the PBT. Finally, the micrographs indicated that the intensity of the crazes varied according to the material, with the formation of brittle fracture premature in the materials. It can be concluded that ethanol reduced the critical deformation energy of these materials, only under certain conditions. The location, density, and intensity of crazes were dependent on velocity, charge and material.
Keywords: Stress Cracking
Blenda Polimérica
Ensaios Mecânicos
Etanol
Policarbonato
polymer blend
mechanical tests
Ethanol
Polycarbonate
???metadata.dc.subject.cnpq???: Ciência e Engenharia de Materiais.
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/16693
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