Utilização da técnica de birrefringência em reômetro multipasse para a diferenciação de grades de poliestireno cristal

Abstract

O entendimento de como as propriedades reológicas afetam o comportamento dos polímeros nas operações de processamento, por meio de diferentes técnicas experimentais, é de fundamental importância para ser possível prever e avaliar a estrutura final destes materiais. Neste contexto, o objetivo deste trabalho é aplicar a técnica de birrefringência para diferenciar dois grades de poliestireno cristal. Foram realizados experimentos em um reômetro multipasse que permitiram a aquisição de imagens de birrefringência, que representam o campo de tensão do escoamento, e obteve-se a queda de pressão durante os experimentos. Ao se compararem os padrões de birrefringência dos dois poliestirenos foi possível distinguir os materiais e verificar que o escoamento da amostra de maior massa molar é mais complexo, com maior birrefringência e tensão mais elevada. Os resultados obtidos, além de contribuírem para a caracterização reológica, podem ser empregados no estudo comparativo de modelos constitutivos e desenvolvimento de códigos computacionais.

Polymers must go through processes that transform raw materials in a final product for consumption, and therefore it is crucial to understand how their rheological properties affect processability and final product quality. This study is aimed at applying the birefringence technique to differentiate two grades of general purpose polystyrene. Flow experiments were carried out using a multi-pass rheometer and flow-induced birefringence images and pressure profile were obtained. It was possible to distinguish between the different materials by examining their birefringence patterns. The flow of the higher molecular weight sample is more complex, with higher birefringence and tension. These data are important for the rheological characterization of the material and can be used in the validation of constitutive models in computational fluid dynamics.