Anlise das Propriedades Mecnicas de Materiais

Polimricos

Disciplina: EM423 Resistncia dos Materiais

Integrantes:

Felipe Massucato RA: 081333

Guilherme Lopes Martins RA: 081547

Horcio da Silva RA: 081623

Tssia Priscila P. Silva RA: 082858

Thas Ribeira de Paula RA: 084147

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Contedo INTRODUO ................................................................................................................................... 3

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

COMPORTAMENTO MECNICO DOS POLMEROS .................................................................................. 5

ENSAIOS DE COMPRESSO ................................................................................................................. 6

ENSAIOS DE TORO ......................................................................................................................... 6

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

ENSAIOS DE TRAO ......................................................................................................................... 7

TERMOPLSTICOS ............................................................................................................................. 9

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

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

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

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

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

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

EPXI ............................................................................................................................................ 14

RESINA URIA-FORMOL ................................................................................................................... 15

ELASTMEROS ............................................................................................................................... 16

CONCLUSO ................................................................................................................................... 19

REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS ......................................................................................................... 20

3

INTRODUO Existem vrios tipos de ensaios para caracterizar as propriedades mecnicas de polmeros. Eles

podem ser estticos, dinmicos, destrutivos ou no destrutivos, de curta durao ou longa

durao, entre outros.

As solicitaes podem ocorrer na forma de tenso ou deformao. Grande parte dos ensaios

mecnicos pode ser registrada por meio de curvas de Tenso X Deformao.

A preferncia pelos materiais polimricos neste projeto deve-se a sua versatilidade e seu gran-

de uso na Indstria Qumica. Neste trabalho estes materiais sero divididos em trs grandes

grupos, segundo a deformao gerada atravs da aplicao de uma fora, sendo eles: Polme-

ros frgeis - que sofrem fraturas quando se deformam elasticamente, Materiais plsticos -

que se comportam de maneira semelhante aos metais, e finalmente Materiais de comporta-

mento semelhante ao de borrachas - deformao totalmente elstica.

A importncia dos ensaios do tipo Tenso-Deformao deve-se s foras ou cargas a que os

materiais so submetidos quando em servio nas diversas aplicaes industriais. As condies

de servios devem ser reproduzidas o mais fielmente possvel em um ensaio de laboratrio, de

tal maneira que qualquer deformao decorrente de uma aplicao real no seja excessiva e

no provoque fratura.

Este trabalho ser fundamentado na anlise de grficos e dados tabelados, tanto do compor-

tamento observado em diferentes ensaios, quanto das propriedades que influenciam em seu

desempenho mecnico.

Por fim associaremos a performance de cada um dos diferentes materiais, nos ensaios consi-

derados, sua aplicao comercial e industrial.

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TEORIA

TENSO

Tenso a reao de um material carga aplicada sobre sua rea. Fisicamente pode

ser definida por:

= P/A

onde:

= tenso

P= carga aplicada

A= rea de aplicao

Para os ensaios mecnicos, h dois tipos principais de tenso a que um material pode

ser submetido; tenso de compresso e de trao, detalhadas a seguir:

Compresso: tenso que, quando aplicada, atua com direo ao centro do material.

Quando um material sujeitado tenso compressiva, ento este material est sob

compresso.

Trao: tenso a qual um corpo de prova submetido quando sofre um esforo que

tende a along-lo ou estic-lo.

POLMEROS

Polmeros so grandes molculas que apresentam unidades que se repetem, chama-

das monmeros. Tais molculas podem ser encontradas na natureza ou produzidas em

laboratrio, atravs de reaes de polimerizao.

Uma das principais e mais importantes caractersticas dos polmeros so as mecnicas.

Segundo elas os polmeros podem ser divididos em termoplsticos, termoendurecveis

(termofixos) e elastmeros (borrachas):

http://pt.wikipedia.org/wiki/Tens%C3%A3ohttp://pt.wikipedia.org/wiki/Compress%C3%A3o_f%C3%ADsicahttp://pt.wikipedia.org/wiki/Mec%C3%A2nicahttp://pt.wikipedia.org/wiki/Termopl%C3%A1sticohttp://pt.wikipedia.org/wiki/Elast%C3%B4mero

5

TERMOPLSTICOS

Termoplstico um dos tipos de plsticos mais encontrados no mercado. Pode ser

fundido diversas vezes, sendo que alguns podem at dissolver-se em vrios solventes.

Logo, sua reciclagem possvel, caracterstica bastante desejvel atualmente.

TERMOFIXOS

So rgidos e frgeis, sendo muito estveis a variaes de temperatura. Uma vez pron-

tos, no se fundem mais, e o aquecimento do polmero acabado promove decomposi-

o do material antes de sua fuso, tornando sua reciclagem complicada.

ELASTMEROS (BORRACHAS)

uma classe intermediria entre os termoplsticos e os termorrgidos: no so fund-

veis, mas apresentam alta elasticidade, no sendo rgidos como os termofixos. Pela sua

incapacidade de fuso, sua reciclagem torna-se complicada.

COMPORTAMENTO MECNICO DOS POLMEROS As propriedades mecnicas dos materiais podem ser caracterizadas por vrios tipos de ensai-

os. Testes estticos, dinmicos, destrutivos, no-destrutivos, de curta durao e de longa du-

rao so alguns exemplos desses ensaios. Uma curva de tenso vs. deformao uma forma

de representar alguns desses tipos de ensaios. Para anlise de ensaios mecnicos em geral,

alguns parmetros so de grande importncia como mdulo de Young, tenso e deformao

no escoamento, tenso mxima, tenso e deformao na ruptura e tenacidade.

Nesta seo sero mostrados alguns tipos de ensaios mecnicos, destacando os de trao, que

so mais comuns. Ensaios de compresso, de flexo e de cisalhamento sero abordados de

forma sucinta.

http://pt.wikipedia.org/wiki/Termopl%C3%A1sticohttp://pt.wikipedia.org/wiki/Pl%C3%A1sticohttp://pt.wikipedia.org/wiki/Solventehttp://pt.wikipedia.org/wiki/Reciclagemhttp://pt.wikipedia.org/wiki/Temperaturahttp://pt.wikipedia.org/wiki/Fus%C3%A3o_%28f%C3%ADsica%29http://pt.wikipedia.org/wiki/Reciclagemhttp://pt.wikipedia.org/wiki/Elast%C3%B4merohttp://pt.wikipedia.org/wiki/Termopl%C3%A1sticohttp://pt.wikipedia.org/wiki/Fus%C3%A3ohttp://pt.wikipedia.org/wiki/Fus%C3%A3ohttp://pt.wikipedia.org/wiki/Elasticidade

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ENSAIOS DE COMPRESSO (1) Os ensaios de compresso fornecem pouca informao a respeito de materiais usados em

aplicaes industriais. Esse tipo de teste usado quando se deseja saber o comportamento de

um material submetido a deformaes grandes e permanentes.

As equaes caractersticas dos ensaios de compresso so:

Onde: : tenso

F: carga instantnea aplicada perpendicularmente seo transversal (N)

A0: rea da seo reta original (m2)

Onde: deformao

: comprimento original, antes da aplicao da carga (m)

: comprimento instantneo (m)

ENSAIOS DE TORO (1) Os ensaios de toro so executados, em geral, com eixos slidos cilndricos ou com tubos. As

foras torcionais produzem um movimento de rotao em torno do eixo longitudinal de uma

das extremidades da pea sob a carga.

Figura 1. Equipamentos para testes de

tenso

7

A tenso torcional funo do torque aplicado e a deformao est relacionada com o ngulo

de toro .

ENSAIO DE CISALHAMENTO (1) Para este tipo de ensaio, as equaes usadas so:

Onde: : tenso cisalhante

F: carga instantnea aplicada tangencialmente seo transversal (N)

A0: rea da seo reta original das superfcies inferior e superior (m2)

Onde: : deformao de cisalhamento (m)

: ngulo de deformao

ENSAIOS DE TRAO (1) o tipo de ensaio mecnico mais utilizado por permitir a avaliao de diversas propriedades

dos materiais. A amostra sob trao deformada at sua ruptura. Essa trao aplicada de

forma crescente ao longo do eixo mais comprido do corpo de prova.

Figura 2.a. Mquina Universal de

ensaio de trao

Figura 2.b. Perfil da amostra em

vrios estgios de deformao (2)

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As equaes governantes neste caso so:

Onde: : tenso

F: carga instantnea aplicada perpendicularmente seo transversal (N)

A0: rea da seo reta original (m2)

Onde: deformao

: comprimento original, antes da aplicao da carga (m)

: comprimento instantneo (m)

9

TERMOPLSTICOS Termoplsticos so polmeros capazes de amolecer e fluir quando submetidos a um aumento

de temperatura e presso. Quando retiradas essas solicitaes, os termoplsticos solidificam-

se novamente. Essa alterao uma transformao fsica reversvel, de forma que, novas apli-

caes de altas temperaturas e presses produzem o mesmo efeito de amolecimento e fluxo.

Por essa caracterstica, os termoplsticos so considerados reciclveis. Alguns exemplos so o

polietileno (PE), o poliestireno (PS), a poliamida (Nilon), o polipropileno (PP), o policloreto de

vinila (PVC) e o polietileno tereftalato (PET).

A forma como os polmeros respondem s solicitaes mostra suas propriedades mecnicas.

Esta resposta depende de alguns fatores como estrutura qumica, temperatura, tempo e con-

dies de processamento do polmero.(2) Podem ser considerados dois mecanismos de defor-

mao nos polmeros:

Deformao elstica: processo reversvel devido o deslocamento de tomos de nveis de

energia mais baixos para os nveis mais altos. uma alterao que pode ser assimilada ao

comportamento de uma mola de ao quando submetida trao, desta forma, a Lei de Hooke

pode ser aplicada, isto , a deformao proporcional fora aplicada.

Deformao plstica: processo irreversvel que ocorre aps a aplicao de uma fora sobre um

material. dependente do tempo decorrido. Neste tipo de deformao ocorre o deslocamento

permanente dos tomos das molculas.

Outro conceito a ser considerado o Mdulo de Young, tambm chamado de mdulo de elas-

ticidade sob trao, que uma das propriedades mecnicas mais importantes nos polmeros.

uma medida da razo entre a tenso aplicada e a deformao ocorrida no material. medido

na regio elstica linear da curva tenso VS. deformao no ensaio de trao.

A seguir so apresentadas as curvas de tenso VS. deformao de alguns polmeros: poliestire-

no de alto impacto (HIPS), polietileno de baixa densidade (PEBD), terpolmero de acrilonitrila-

butadieno-estireno (ABS) e poliestireno (PS). Esses ensaios foram realizados a temperatura

ambiente e a uma velocidade de 500 mm/min.

10

POLIESTIRENO DE ALTO IMPACTO (HIPS)(3)

O HIPS, poliestireno de alto impacto uma blenda polimrica produzida por polimerizao de

estireno em soluo com borracha butadinica. A adio de borracha grafitizada ao poliestire-

no no HIPS aumenta a resistncia ao impacto e reduz a resistncia ao escoamento da matriz de

poliestireno. A presena de partculas de borracha no HIPS prolonga o estgio de deformao,

j que o elastmero suporta parte da carga no estgio anterior ruptura. O HIPS um material

com ampla aplicao na indstria de embalagens e, principalmente, em gabinetes de refrige-

radores, a chamada linha branca.

POLIETILENO DE BAIXA DENSIDADE (PEBD) (3)

O PEBD um polmero bastante flexvel temperatura ambiente e bastante dctil. Alm da

grande deformao, o perfil da curva de trao do PEBD apresenta uma tenso baixa e apro-

ximadamente constante at a ruptura o que evidencia o escorregamento das macromolculas

umas sobre as outras. A maior parte do PEBD usada em folhas flexveis (agricultura, constru-

Figura 3. Curva de tenso vs. deformao

Figura 4. Curva de tenso vs. deformao

Limite de escoamento

Ruptura

Mdulo E

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o, sacos industriais), folhas de alta transparncia etc., porm outras aplicaes como frascos,

ampolas de soro, tubos e mangueiras flexveis, isolamento de fios e cabos eltricos tambm

so importantes.

TERPOLMERO DE ACRILONITRILA-BUTADIENO-ESTIRENO (ABS) (3)

Os polmeros ABS exibem uma excelente combinao de propriedades mecnicas, trmicas,

eltricas e qumicas, bem como facilidade de processamento e moderado preo. Eles oferecem

um bom balano de resistncia ao impacto, trao, dureza e mdulo de elasticidade. O ABS

largamente usado em materiais de construo. Seus grandes consumidores so as indstrias

automotivas, indstrias de tecnologia e de telecomunicaes, equipamentos de refrigerao,

brinquedos, artigos esportivos dentre outros.

POLIESTIRENO (PS)

Figura 5. Curva de tenso vs. deformao

Figura 6. Curva de tenso vs. deformao

12

O poliestireno uma resina de baixa densidade que oferece um bom equilbrio de proprieda-

des trmicas, qumicas e eltricas, acompanhadas de resistncia moderada. As propriedades

de resistncia podem ser significativamente aumentadas ou melhoradas atravs de reforos

de fibra de vidro. Os poliestirenos no-reforados so utilizados em aplicaes de embalagem,

tais como recipientes farmacuticos, mdicos, de cosmticos moldados por sopro, alm dos

destinados a alimentos. Tanto os tipos reforados como os no reforados so aplicados a

automveis, aparelhos domsticos e eltricos, como carcaas de bateria, de lanterna, ps de

ventiladores, carretis de bobinas, capas protetoras de cabo eltrico, jogos magnticos de TV,

cartuchos para fusveis e como isoladores, entre outras aplicaes.

13

TERMOFIXOS Polmeros termofixos so assim denominados devido s suas caractersticas. Estes materiais

so rgidos possuindo uma estabilidade dimensional maior que os termoplsticos, e da mesma

forma so mais frgeis, sendo muito estveis a variaes de temperatura. A rigidez dos termo-

fixos se deve ao fato destes possurem uma rede cruzada de ligaes covalentes, sendo assim

durante tratamentos trmicos estas cadeias tendem a permanecer juntas resistindo s vibra-

es e rotaes resultantes do aumento de temperatura. Este entrelaado de ligaes geral-

mente extenso e em grande parte cerca de 10 a 50% das unidades repetidas na estrutura

polimrica esto interligadas por meio de ligaes cruzadas.Dessa forma apenas um aqueci-

mento excessivo pode separar tais cadeias de forma a levar a degradao do material. Segue

abaixo alguns exemplos de polmeros termofixos:

BAQUELITE A baquelite uma resina sinttica, quimicamente es-

tvel e resistente ao calor, que foi o primeiro produto

plstico. Trata-se do polioxibenzimetilenglicolanhidri-

do, ou seja, a juno do fenol com o formaldedo

(aldedo frmico), formando um polmero chamado

polifenol. A estrutura qumica da baquelite dada ao

lado. Foi inventada em 1909 pelo Dr. Leo H. Baeke-

land, qumico americano de origem belga, que empre-

endeu suas pesquisas entre 1907 a 1909 e criou, em

1910, a General Bakelite Company para a explorao industrial de suas descobertas. formada

pela combinao por polimerizao de fenol (C6H5OH) e formaldedo ou aldedo frmico (H-

CHO), produtos sintticos, sob calor e presso. Rdios, telefones e artigos eltricos como inter-

ruptores e casquilhos de lmpadas eram formados por baquelite por causa das propriedades

de resistncia ao calor e isolamento. resistente ao calor, infusvel, forte, arde lentamente,

podendo ser laminado e moldado na fase inicial da sua manufatura, de baixo custo e podendo

ser incorporado em vernizes e lacas. altamente utilizado na fabricao de peas isolantes,

barramentos de quadros eltricos, quadros de distribuio, painis de conexo, peas mecni-

cas em sistemas eltricos e placas de deslizamentos.

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Tabela 1. Propriedades mecnicas da baquelite

Resistncia trao (MPa) 120

Resistncia compresso (MPa) 150

Resistncia ao impacto (kJ/m2) 20

Mdulo de Elasticidade (N/mm2) 7000

EPXI Uma resina epxi ou poliepxi-

do um plstico termofixo (co-

polmero) que se endurece

quando se mistura com um a-

gente catalisador ou "endurece-

dor". As resinas epxi mais freqentes so produtos de uma reao entre epicloridrina e bisfe-

nol-a.

As resinas epxi so base para diversas aplicaes e produtos industriais, sendo em-

pregadas na fabricao de tintas, adesivos e materiais compsitos, a exemplo dos reforados

com fibra de carbono e fibra de vidro. Como adesivos as resinas so comumente chamadas de

adesivos de engenharia, sendo adesivos de alta performance utilizados na fabricao de avi-

es, automveis, bicicletas, barcos, snowboards. Resinas epxi de menor qualidade so utili-

zadas na colagem de madeiras, metais, vidros e pedras, sob condies ambientais de tempera-

tura e presso. Tambm so utilizadas na fabricao de circuitos eletro-eletrnicos, pois so

protetores de componentes de pequenos circuitos, como resistores, transitores e capacitores.

Suas caractersticas mecnicas permitem a mesma ser utilizada como aditivo que agrega resis-

tncia na fibra utilizada pela indstria aeroespacial.

Tabela 2. Propriedades mecnicas de uma resina epxi

*Com base em uma resina comercial

Propriedades Mecnicas*

Resistncia flexo (MPa) 124

Resistncia ao cisalhamento (MPa) 19,3

Dureza - 69,0

Limite de Elasticidade (MPa) 207

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RESINA URIA-FORMOL Trata-se de um polmero termofixo transparente,

sendo produzida a partir da reao do formaldedo

com uria, na presena de amnia ou piridina. So

comumente utilizadas como adesivos, na fabrica-

o de fibras de mdia densidade, e objetos mol-

dados. Suas caractersticas permitem alta aplicao de tenso localizada, sendo extremamente

resistente a altas temperaturas, grandes elongaes e aumento de volume sem perda de ca-

ractersticas e propriedades mecnicas. comumente utilizada na produo de sistemas eltri-

cos, principalmente devido sua alta resistncia a altas temperaturas.

Tabela 3. Propriedades mecnicas de uma resina uria-formol

*Com base em uma resina comercial

Propriedades Mecnicas*

Tenso de ruptura (MPa) 55

Resistncia flexo (MPa) 170

Limite de Elasticidade (MPa) 134

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ELASTMEROS Os elastmeros fazem parte da classe de materiais polimricos conhecidos como Termofi-

xos, esses materiais so assim denominados porque uma vez que tenham sido aquecidos

(fundidos) e resfriados novamente, perdem suas propriedades fsicas, devido a alteraes

qumicas sofridas durante o processo de aquecimento.

A caracterstica qumica que particulariza a classe dos elastmeros (e dos termofixos de modo

geral) a presena de ligaes cruzadas entre as cadeias polimricas adjacentes, conforme

mostra a figura 7. Alm disso, os polmeros elastomricos so amorfos, isto , suas cadeias

polimricas esto dispostas de maneira desordenada e enovelada, no apresentando, portan-

to, algum grau de cristalinidade. Quanto caracterstica mecnica desse tipo de material,

quando submetido tenso, os elastmeros deformam-se elasticamente, podendo chegar a

mais de 1000% do comprimento til original, mesmo quando submetidos a valores relativa-

mente altos de tenso. Desta forma, pode-se identificar nos elastmeros a seguinte proprie-

dade fsica: baixo mdulo de Young, conforme pode ser observado no diagrama tenso defor-

mao.

Figura 7. Ligaes cruzadas.

A correlao entre as propriedades qumicas, fsicas e o comportamento mecnico dos

polmeros elastomricos pode ser feita como a seguir. Mediante a aplicao de uma

carga de trao, a deformao elstica deve-se ao desenovelamento, desdobramento

e alinhamento parcial e o resultante alongamento das cadeias na direo de aplicao

da tenso. Aps a liberao da tenso, as ligaes cruzadas presentes nesse tipo de

17

material foram as macromolculas a voltarem s suas conformaes originais e o ob-

jeto macroscpico retorna forma de antes.

Uma anlise termodinmica do comportamento elstico dos elastmeros tambm

pode ser feita. Sabe-se que no estado de equilbrio termodinmico, a entropia (funo

termodinmica que quantifica o grau de desordem) deve ser mxima. Conforme

mencionado anteriormente, os elastmeros apresentam macromolculas desordena-

das e enoveladas e, por isso, a entropia do sistema nessa situao elevada em rela-

o a um estado de referncia qualquer. Contudo, a aplicao de tenso ao material

promove o surgimento de certa organizao no material, pois as macromolculas fi-

cam parcialmente alinhadas entre si. Entretanto, tal conformao termodinamica-

mente desfavorvel, visto que, com o ordenamento parcial das cadeias, a entropia

passa a ser menor, ento o sistema tende a retornar seu estado de equilbrio, restau-

rando a entropia, isto , elevando-a ao patamar mais elevado, que o estado de de-

sordem do sistema. Desta forma, o objeto restitui sua forma original e o comporta-

mento plstico se completa.

Esse efeito de entropia tem como conseqncia os seguintes fenmenos: quando esti-

cado, o elastmero tem sua temperatura aumentada; ao contrrio dos outros materi-

ais, nos elastomricos o mdulo de elasticidade aumenta com a temperatura.

Formalmente, quatro critrios devem atendidos para se classificar um polmero como

elastomrico:

1) So amorfos e no cristalizam com facilidade. Suas cadeias devem ser espi-

raladas e dobradas no estado sem tenses;

2) Devem responder imediatamente aplicao de uma fora, para isso as ro-

taes das ligaes das cadeias devem ser relativamente livres;

3) Presena de ligaes cruzadas, servindo como pontos de ancoragem entre

as cadeias, para dificultar movimento relativo entre elas, retardando assim

o comportamento plstico; e

4) O elastmero deve estar acima de sua temperatura de transio vtrea, que

a temperatura abaixo da qual o polmero tem comportamento frgil.

18

O terceiro critrio pode ser atendido pode ser atendido mediante um processo conhe-

cido como vulcanizao. A vulcanizao um processo que envolve uma reao qumi-

ca irreversvel a temperaturas elevadas que culmina na formao de ligaes cruzadas

entre as cadeias viabilizadas por tomos de enxofre (S). Quando se realiza o processo

de vulcanizao, o mdulo de elasticidade do polmero aumentado, bem como seu

limite de resistncia trao, o que confere maior resistncia aos materiais.

Existe uma classe de elastmeros denominada Elastmeros Termoplstico (TPEs-

Thermoplastics Elastomers). A princpio, parece haver uma contradio j que confor-

me j mencionado acima, os elastmeros so essencialmente termorrgidos. Entretan-

to, esses materiais, nas condies ambientes, exibem comportamento elastomrico

(ou borrachoso). Esses polmeros especiais so, na verdade, copolmeros de blocos, em

que blocos termoplsticos duros e rgidos alternam-se com blocos elsticos macios e

flexveis, de modo que o material resultante no apresente ligaes cruzadas. A ausn-

cia dessas ligaes tem grande importncia para a engenharia, pois como esses elas-

tmeros no so termofixos eles podem ser aquecidos e remoldados sem perdas de

propriedades, como ocorreria com os elastmeros termofixos convencionais. Isto , os

TPEs podem ser reciclados.

Na tabela abaixo seguem alguns elastmeros comerciais utilizados, bem como suas

caractersticas e aplicaes.

Tabela 4. Caractersticas e Aplicaes Tpicas de trs Elastmeros Comerciais

Tipo qumico Nome comercial Alongamento (%)

Faixa de Temp. til (

oC)

Principais carac-tersticas

Aplicaes tpi-cas

Poliisopreno natural

Borracha natu-ral (NR-Natural rubber)

500-760 -60 a 120 Resistente ao corte, ao entalhe e abraso. Excelentes pro-priedades fsicas

Pneus e tubos; biqueiras e solas; gaxetas

Copolmero Estireno-butadieno

GRS , Buna S (SBR)

450-500 -60 a 120 Excelente resis-tncia abraso; boas proprieda-des eltricas; boas proprieda-des fsicas

As mesmas que as da NR

Copolmero Acrilonitrila-Butadieno

Buna A, Nitrila (SBR)

400-600 -50-150 Propriedades ruins a baixas temperaturas; resistente a leos vegetais

Mangueiras para gasolina e para produtos qumicos em geral

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CONCLUSO A anlise das propriedades mecnicas dos polmeros, mais especificamente seu comportamen-

to quando submetido a esforos de trao, mostra que as caractersticas qumicas do material

em muito influenciam suas respostas a essas solicitaes. Porm, aspectos como as condies

de processamento do material tambm so preponderantes para as caractersticas mecnicas

dos polmeros.

importante notar que as propriedades de quaisquer polmeros podem ser drasticamente

alteradas dependendo dos aditivos e/ou processos a que so submetidos, no devendo-se

adotar um determinado comportamento mecnico como sendo vlido para todo material de

uma determinada classe. Sendo assim, alm da classificao fundamental dos polmeros, em

termoplsticos, termofixos e elastmeros, possvel obter, dentro de uma mesma classe, um

material mais ou menos resistente trao ou outros esforos mecnicos. Os grficos de tra-

o VS. Deformao apresentado para os termoplsticos deixa claro esse aspecto, evidencian-

do comportamentos bastante distintos, embora com uma tendncia geral, de materiais com

caractersticas qumicas e estruturais semelhantes. Em geral, no entanto, pde-se perceber

que termoplsticos so mais dcteis, possuindo uma larga regio de deformao elstica, ter-

mofixos mais frgeis, rompendo-se rapidamente quando submetido trao e elastmeros,

extremamente plsticos, sendo possvel atingir grandes elongamentos desses polmeros.

As diferentes propriedades mecnicas dos polmeros, obviamente, determinam as aplicaes

comerciais que eles possuiro. O polietileno, por exemplo, vastamente utilizado quando de-

seja-se um material que se deforma elasticamente. As sacolinhas de supermercado, por exem-

plo, so feitas em polietileno, um polmero termoplstico que possui elevada resistncia

trao. Em situaes em que no existem considerveis esforos de trao e em que necessi-

ta-se de elevada resistncia a impacto, por exemplo, aplica-se polmeros termofixos, pois sua

deficiente ductilidade frente aos termoplsticos no ser problema nesses casos. Quanto aos

elastmeros, podemos encontr-los sendo utilizados em situaes que dispendem grandes

esforos mecnicos e que exigem muito de sua elevada capacidade de deformao elstica,

como em pneus.

Vale enfatizar novamente que, cada aplicao prtica deve ser cuidadosamente estudada an-

tes de optar-se por um determinado material polimrico em detrimento de outro. Isso porque

sensveis alteraes em seu processamento e em sua composio qumica modificam significa-

tivamente suas propriedades mecnicas.

Esse trabalho permitiu obter uma viso geral acerca do comportamento de materiais polimri-

cos frente a trao, possibilitando distinguir, de acordo com sua resposta mecnica, as trs

diferentes classes de polmeros existentes.

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REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS 1-) Callister Jr., W. D.; Cincia e Engenharia dos Materiais Uma introduo; Editora

LTC; 5 edio; Rio de Janeiro, 2002; pg. 79-80, 328-332;

2-) Canevarolo Jr., S. V.; Cincia dos Polmeros Um texto bsico para tecnlogos e

engenheiros; Editora Artliber; 2 edio; So Paulo, 2006; pg. 203-208.

3-) Costa T. H. S., Fontana J. A. C., kossaka J., Taraszkiewicz T.; Estudo do Comporta-

mento Mecnico de Alguns Termoplsticos; Departamento de Engenharia Mecni-

ca/DEMEC; Universidade Federal do Paran; Curitiba PR; 1998.