Envelhecimento natural : comparação de tecidos de polietileno de ultra alta massa molar aplicados em proteção balística

Abstract

Os coletes balísticos são fabricados com polímeros de alto desempenho, como a poliaramida ou o polietileno de ultra alta massa molar (PEUAM), conhecida comercialmente como Spectra® ou Dyneema®. Em função de legislação o tempo de validade dos coletes balísticos no Brasil é estipulado pelos fabricantes, com prazo de apenas 5 anos. A caracterização inicial dos materiais busca identificar alterações relacionados a degradação por influência da exposição natural em um ano, avaliando a influência das alterações nas propriedades físicas envolvidas. Os coletes com diferentes datas de fabricação (2004 e 2007, usado por cinco anos e sem uso respectivamente) foram usadas neste estudo e expostos ao intemperismo natural por um período total de um ano (fevereiro de 2014 a fevereiro de 2015), na cidade de Porto Alegre, região sul do Brasil. As amostras foram caracterizadas por ensaios ópticos (cor e brilho), umidade, FTIR, mecânicos e morfológicos, cujos resultados confirmaram a estabilidade no desempenho mecânico do material. Após o envelhecimento natural, observou-se que o processo de degradação é mais acentuado na camada externa das lâminas dos coletes (tecidos laminados com uma película polimérica), verificando-se baixa absorção de umidade, por se tratar de polímero hidrofóbico e pouca perda das propriedades mecânicas, indicando um tempo de vida útil dos coletes superior aos cinco anos de uso.

Armor vests are manufactured from high performance polymers such as polymer or ultra-high molecular weight polyethylene (UHMWPE), named commercially as Spectra® or Dyneema®. Due to Brazilian legislation, the warranty of ballistic vests in Brazil is stipulated by manufacturers, by only 5 years. The initial characterization of materials search changes of the parameters for natural exposure degradation by one year, assessing the influence of the changes to the physical properties involved. The armour with different manufacturing dates (2004 and 2007, used for five years and unused armour respectively) were used in this study and were exposed to natural weathering for a total period of one year (February 2014 to February 2015), in Porto Alegre city, southern region in Brazil. The samples were characterized by optical tests (color and brightness), humidity, FTIR, mechanical and morphological tests, whose results confirmed the stability of the material. After natural aging, it was observed that the degradation process is more accentuated in the outer layer of armour sheets. (fabrics laminated with a polymeric film). Also was found low humidity absorption, because it is a hydrophobic polymer, and few losses of mechanical properties, indicating that life warranty could be bigger than five years of armor use.