Estudo do efeito da absorção de água e variação da temperatura sobre o comportamento viscoelástico dos polímeros poliamida 6 e poliuretano

Abstract

Materiais termoplásticos possuem comportamentos mecânicos de difícil caracterização, que impõem limitações em sua utilização em projetos estruturais, uma vez que são fatores de incertezas nas predições de respostas. Estes também podem ser utilizados em ambientes que possuem condições adversas, como submersos em água ou em locais extremamente úmidos, somados, ainda, com variação de temperaturas, o que impõe ainda mais dificuldades no seu uso. Assim, o presente trabalho tem como objetivo estudar como se dá a resposta mecânica de dois polímeros sintéticos de interesse, a poliamida 6 e um poliuretano utilizado em aplicações offshore, após esses sofrerem influência da absorção de água e da variação de temperatura. Para isto, foram realizados ensaios de análise dinâmico-mecânica (DMA) nos dois materiais, em duas temperaturas distintas e em três pontos de absorção de água (seco, intermediário e saturado). Os resultados demonstram que a variação dos dois parâmetros estudados, absorção de água e temperatura, influenciam significativa no comportamento mecânico dos materiais escolhidos, uma vez que o módulo de armazenamento, variável resultado dos ensaios e ligada diretamente ao comportamento elástico do material teve seu valor alterado nas condições testadas.

Thermoplastic Materials have mechanical behavior that are difficult to characterize, what brings limitations in its application in structural projects, once they are uncertainty factors on the prediction of its’ answers. These, also, can be used in environments that are submitted to adverse conditions, like under water or in extremely wet places, adding still, temperature variations, which brings even more difficulties to its’ use. The present work aims to study how the mechanical answer of two synthetic polymers of interest, the polyamide 6 and one kind of polyurethane used in offshore applications, behave after these two have been exposed to water absorption and different temperatures. Dynamic Mechanical Analysis test were held on both materials, in two distinct temperatures and in three water-absorption points (dry, intermediate and saturated). The results had shown that both studied parameters variation, water intake and temperature, have strong influence on the mechanical behavior of the chosen materials, once the storage modulus, one DMA output that is connected to the elastic behavior of the material, had its value changed under the tested conditions.