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Estudo da caracterização de espumas de polietileno reticulado pelo processo de irradiação com feixe de elétrons

Dias, Djalma Batista

Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares 2007-02-28

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  • Title:
    Estudo da caracterização de espumas de polietileno reticulado pelo processo de irradiação com feixe de elétrons
  • Author: Dias, Djalma Batista
  • Supervisor: Silva, Leonardo Gondim de Andrade e
  • Subjects: Reticulação; Espuma De Polietileno; Radiação Ionizante; Cross-Linking; Radiation Doses; Polyethylenes; Plastic Foams; Physical Radiation Effects; Mechanical Properties; Electron Beams; Scanning Electron Microscopy
  • Notes: Dissertação (Mestrado)
  • Description: As espumas de polietileno são amplamente utilizadas. Suas aplicações vão de aparelhos domésticos a artefatos médicos, incluindo aplicações nas indústrias de construção civil e automobilística. As propriedades das espumas dependem da densidade e da sua estrutura celular, em outras palavras, da quantidade de células abertas e fechadas, da distribuição e do tamanho das células. Os métodos de produção de espumas de polietileno reticulado são classificados em dois tipos, de acordo com o método de reticulação. Um dos métodos é a reticulação química, que utiliza peróxidos como agente reticulante, O outro método é a reticulação por irradiação, utilizando feixe de elétrons. As espumas obtidas a partir do polietileno reticulado pelo processo de irradiação apresentam superfície lisa e homogênea, e são formadas basicamente por células fechadas. O objetivo deste trabalho foi utilizar a radiação ionizante para a formação de ligações cruzadas entre as moléculas de polietileno de baixa densidade (LDPE), que permitiu a obtenção das espumas. As suas propriedades mecânicas, térmicas e morfológicas foram avaliadas. As amostras de polietileno com densidade de 0,946 g/cm3, contendo 5% de azodicarbonamida (ADCA), agente expansor, foram irradiadas com feixe de elétrons de alta energia com doses de radiação de 10, 20, 30, 40, 50, 60, 80 e 100 kGy. Após a irradiação, as amostras de LDPE foram colocadas em um forno para expansão térmica e formação das espumas. Foi determinado o grau de reticulação das espumas. Algumas amostras também foram envelhecidas termicamente. O desempenho mecânico das amostras de espumas foi avaliado por meio de ensaios de tração e deformação, dureza, deformação permanente por compressão e resiliência. Também foram realizados ensaios de termogravimetria (TGA) e de microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os resultados mostraram que no intervalo de doses de radiação estudadas, a resistência à tração aumenta com o aumento do grau de reticulação. Nos ensaios de resistência à compressão, a partir da dose de radiação de 40 kGy, observou-se um decréscimo nos valores obtidos. Já a resiliência sofreu pouca aheração. De acordo com a análise morfológica pode-se concluir que a dose de radiação de 30 kGy foi a que promoveu a formação de espumas com estrutura celular fechada e mais homogênea.
  • DOI: 10.11606/D.85.2007.tde-16052012-135322
  • Publisher: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares
  • Creation Date: 2007-02-28
  • Format: Adobe PDF
  • Language: Portuguese

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