O que torna um polímero resistente às intempéries?

Intemperismo é um grande causador de degradação de materiais poliméricos.

Plásticos são comumente utilizados em aplicações em que são expostos ao sol e chuva. Brinquedos em playground, decks, móveis de jardim, dentre outros, são exemplos os quais os plásticos substituíram materiais como madeira e metal. Dentre os diversos motivos dessa substituição, a redução do peso, do custo e a durabilidade do material são fatores importantes.

Apesar dos polímeros, em sua maioria durarem mais, a escolha do polímero ideal para aplicações externas é fundamental. Isso se deve ao fato de que nem todo polímero reage da mesma forma quando exposto às intempéries. A maioria dos polímeros sofrem degradação quando expostos a essas condições. Entretanto alguns deles são mais resistentes.

Nós falamos sobre a degradação neste texto aqui: https://afinkopolimeros.com.br/degradacao-dos-plasticos/

A resistência ao intemperismo pode ser analisada através do ensaio de Envelhecimento Acelerado. Nós explicamos mais sobre este ensaio neste texto aqui: https://afinkopolimeros.com.br/weatherometer-envelhecimento-acelerado/

Cadeira Exposta ao Sol

Cadeira Exposta ao Sol

O que torna um polímero resistente às intempéries?

A estrutura química do material é fundamental. Assim, termofixos curados tendem a possuir maior resistência por possuírem estrutura reticulada. Quando as cadeias estão assim organizadas, é necessária uma maior quantidade de energia para que o material sofra degradação.

Além da estrutura química, o uso de aditivos como estabilizadores de UV e negro de fumo são muito utilizados para melhorar a performance do produto em ambientes externos.

Por fim, também é muito comum pintar o produto final com uma camada de tinta. Assim, com esta camada, os raios UV e a chuva não atingem diretamente o produto, aumentando assim a sua durabilidade.

A Afinko realiza o ensaio de envelhecimento acelerado, ou ensaio de intemperismo, em peças poliméricas de qualquer seguimento da indústria.

Caso tenha interesse em realizar o trabalho conosco, entre em contato: https://afinkopolimeros.com.br/contato

Gostou da matéria?

Confira muitas outras: https://afinkopolimeros.com.br/blog

Siga a gente no Facebook: https://www.facebook.com/afinkopolimeros


Nós recomendamos:

ACME Plastics
Osborne Industries

Qual a importância da seleção de materiais?

Em meio a tantas opções de materiais, escolher o melhor para ser aplicado em um determinado projeto se torna algo extremamente difícil.

A ciência não para de descobrir e desenvolver novos materiais. Isso faz com que a escolha de um material adequado para determinado projeto fique cada vez mais difícil.  Entretanto, essa escolha é parte fundamental do projeto.

Qual a importância?

O sucesso do produto final depende fortemente do material utilizado. A escolha errada deste pode causar falha prematura do produto, bem como um produto superdimensionado será custoso para o projeto. Para ambos os casos, a escolha errada será refletida em custos e na segurança do usuário.

Assim, a seleção de materiais pode ser executada pensando em diferentes objetivos. Por exemplo:

  • Redução de custos;
  • Novas condições de serviço;
  • Novo processamento;
  • Redução de peso;

Dentre outros.

Mapa de Ashby – Módulo Elástico (Young) x Densidade, com IM’s. Fonte: sciencedirect

Mapa de Ashby – Módulo Elástico (Young) x Densidade, com IM’s. Fonte: sciencedirect

Como é realizada?

Para que seja possível chegar em uma lista de prováveis materiais que podem ser utilizados no projeto, podem ser utilizados os “Mapas das Propriedades dos Materiais”, conhecidos como Mapas de Ashby, que foi quem inicialmente desenvolveu o mesmo.

Estes mapas procuram agrupar todas as famílias de materiais cujas coordenadas compõem Índices de Mérito (ou de desempenho). Em geral, o agrupamento dos materiais nos mapas faz com que seja necessário o uso de escalas logarítmicas, ocasionando uma perda de definição, que é compensada ampliando-se regiões do mapa.

O índice de mérito (IM), em vermelho no mapa acima, é uma fórmula algébrica que expressa uma relação entre duas propriedades ou características. A partir disso, quanto maior o IM, mais adequado é o material para aquela função planejada.

Tem algum projeto e não sabe qual material usar?
A Afinko Soluções em Polímeros presta consultoria na seleção de materiais. Caso tenha interesse, entre em contato conosco: https://afinkopolimeros.com.br/contato

Gostou da matéria?
Confira muitas outras: https://afinkopolimeros.com.br/blog


Nós recomendamos:

Science Direct
Michael Ashby – Seleção de Materiais no Projeto Mecânico

Como determinar uma contaminação em um polímero?

Afinal, é possível descobrir o que está contaminando um produto?

Contaminações em produtos poliméricos nem sempre são bem-vindas. Em geral elas podem alterar diferentes propriedades (térmicas, mecânicas, reológicas, etc) de matérias-primas e produtos acabados.

Caso isso esteja acontecendo, fique atento ao que vem a seguir!

Mas antes, você já pensou em realizar um curso de Análise de Falhas em Materiais e Produtos Poliméricos?

Neste curso você irá estudar técnicas que podemos aplicar para diversos tipos de situações em que produtos e/ou matérias-primas quebram ou apresentam defeitos.

Nossa próxima turma é dia 30 e 31 de outubro. Clique no link e se inscreva: https://afinkopolimeros.com.br/treinamentos-e-cursos/analise-de-falhas

Sim! É possível!

Para isso, utilizamos técnicas que nos permitem analisar e, quando possível, comparar o material puro (sem contaminante) com o material contaminado.

Podemos utilizar, por exemplo, o Ensaio de DSC (Calorimetria Exploratória Diferencial) . Com os resultados desta análise é possível, entre outras avaliações, verificar a presença de possíveis contaminantes voláteis e/ou outro material polimérico.

Outra análise possível de ser realizada é de a TGA (Análise Termogravimétrica).

Neste ensaio, a perda de massa (decomposição) é monitorada durante o aquecimento do material. Quando há mistura de materiais que apresentem decomposição distintas é possível detectar e quantificar os diferentes materiais presentes na amostra analisada. Ressalta-se que não se trata de uma técnica de identificação. Na figura abaixo vemos as curvas de TGA para o polipropileno (PP), polietileno (PE) e para a mistura de ambos.

Curvas de TGA para o polipropileno (PP), polietileno (PE) e para a mistura de ambos

Figura: Curvas de TGA para o polipropileno (PP), polietileno (PE) e para a mistura de ambos

Mas qual contaminante?

Os ensaios acima permitiram que constatássemos a contaminação. Agora, como descobrir qual é o contaminante?

Para isso, podemos utilizar análises químicas e microscópicas.

A primeira técnica que vamos falar é a de FTIR (Espectroscopia no Infravermelho com Transformada de Fourier).  O resultado desta técnica é detecção de grupamentos químicos. Portanto, através destes resultados é possível a identificação de materiais (desde que estejam em concentrações detectáveis), verificar a presença de degradação, e em alguns casos, quando se tem um padrão/referência verificar a presença de contaminantes. Para esta técnica temos capacidade de fazer análises pontuais em partículas da ordem de micrometros.

Falamos mais sobre o ensaio de FTIR neste texto aqui: https://afinkopolimeros.com.br/o-que-e-analise-de-ftir/

 

Outra técnica analítica que podemos usar é GC-MS (Cromatografia Gasosa Acoplada à Espectrometria de Massas). Nela é realizada a separação de substâncias químicas de baixa e média polaridade presentes numa amostra complexa, onde cada substância separada possui um espectro de massas. A comparação dos espectros de massas com bancos de dados possibilita a identificação de aditivos e/ou contaminantes.

Não lembra o que é o Ensaio de Cromatografia? Clique no link e relembre: https://afinkopolimeros.com.br/3-tecnicas-de-cromatografia-mais-usadas/

 

No caso de contaminantes não orgânicos, podemos utilizar a técnica de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) acoplada a análise química de EDS (Energy Dispersive Spectroscopy – Espectroscopia por Dispersão de Energia de Raios-X). Com esta técnica podemos verificar tanto a morfologia e tamanho do contaminante (partícula, fibras, etc) bem como determinar os elementos químicos presentes no mesmo. Na figura abaixo podemos verificar as fibras presentes na amostra e também uma partícula (B) na qual foi realizada análise química.

 

E ai? Tem algum material contaminado? Então, entre em contato conosco para que possamos lhe auxiliar!
https://afinkopolimeros.com.br/contato

 

Gostou da matéria?
Acesse agora nosso blog e confira essas e outras: https://afinkopolimeros.com.br/blog/

02 Técnicas Fundamentais para Descobrir do que um Produto é Feito.

Entre as inúmeras técnicas de caracterização que existem, duas são fundamentais para descobrir de que tipo polímero ou “plástico” um produto é feito.

Uma das grandes solicitações que temos aqui na Afinko é para identificar o material de determinado produto.

Estes produtos algumas vezes são matérias-primas outras são produtos acabados. Em ambos os casos é possível realizar análises que indiquem sua composição principal. Para isso, nós utilizamos várias técnicas que fornecem as mais diversas informações.

Neste texto aqui nós comentamos sobre as análises físicas e químicas e suas diferenças.

Falando nisso, você já se inscreveu no nossos cursos de Caracterização Mecânica e Análise de Falhas em Peças Poliméricas?? Não?!

» Não perca a oportunidade! Inscreva-se nos links:

Em nosso site, você pode encontrar aproximadamente 40 técnicas de análises de materiais. Mas será que todas elas são necessárias?

Evidentemente que quanto mais análises realizarmos, mais informações teremos sobre o material. Porém separamos duas técnicas principais para determinar de que polímero é feito seu material: FTIR e DSC, as quais, sem dúvida nenhuma, são as mais utilizadas para caracterização de polímeros.

1)     Espectroscopia no Infravermelho (FTIR)

Nós falamos sobre o Ensaio de FTIR neste texto aqui.

Basicamente, através da análise do espectro resultante do ensaio, é possível observar os grupamentos químicos. A partir deles, na maior parte dos casos, é possível identificar o material polimérico do qual uma determinada amostra é composta. Isso só é possível pois cada polímero tem uma “impressão digital” no infravermelho.

O FTIR é um ensaio químico que permite identificar materiais desconhecidos e contaminações, determinar o índice de oxidação, avaliar degradação, quantificar alguns compostos, avaliar misturas de materiais, etc.

Análise FTIR - Em azul PET, em verde PBT.

Figura: Espectro obtido através da análise FTIR – Em azul PET, em verde PBT.

2)     Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC)

O Ensaio de DSC é utilizado para determinar algumas propriedades térmicas de um material como temperatura de Transição Vítrea (Tg), Temperatura de Fusão (Tm), Temperatura de Cristalização (Tc). Além de Tempo de Cristalização, Entalpia de Fusão, Porcentagem de Cristalinidade, Calor Específico, Capacidade Calorífica, Velocidade de Cura dos polímeros, etc.

Através dessa técnica é possível detectar tensões congeladas em peças acabadas, contaminação e mistura de materiais, tempo de oxidação (OIT e OOT), algumas quantificações para mistura de materiais, dentre outras aplicações.

Nós falamos detalhadamente sobre o Ensaio de DSC aqui.

Gráfico de uma análise DSC

Figura: Gráfico obtido através de uma análise DSC.

Da união das duas, vem a confirmação.

Assim, combinando os resultados das análises é possível afirmar qual é o material constituinte de uma determinada amostra polimérica.

Isso porque a análise de FTIR irá informar os grupamentos químicos presentes na amostra. Eles podem ser característicos de determinado polímero de fácil identificação, ou podem estar contaminados (ou misturados) com outro, alterando o espectro obtido, ou podem ser de algum que necessite de mais informações para afirmar o polímero.

Assim, no caso da segunda e terceira situações descritas acima, o Ensaio de DSC contribui para confirmar qual, ou quais, polímeros se encontram naquele produto.

 

Quer saber do que é composto seu material polimérico?!

Entre em contato conosco! Nós podemos ajudar!

Ensaio de DSC: https://afinkopolimeros.com.br/servicos/ensaios-laboratoriais/ensaios-termicos/#calorimetria

Ensaio de FTIR: https://afinkopolimeros.com.br/servicos/ensaios-laboratoriais/ensaios-quimicos/#ftir

 

Gostou da matéria?

Acesse agora nosso blog e confira essas e outras: https://afinkopolimeros.com.br/blog/

O que é um Polímero Auto-extinguível?

O triste episódio que aconteceu no CT do Flamengo este mês chocou o país.

Um dos assuntos que foram tratados nisso tudo, foi a questão do Poliuretano usado nos contêineres. Segundo a empresa fabricante dos contêineres, o material utilizado possui característica auto-extinguível. O que significa isso?

O que faz um polímero ser auto-extinguível?

Ser auto-extinguível é uma classificação determinada por norma, como a UL 94. Mas o que o faz ter essa classificação?

Isso acontece devido ao uso de aditivos.

Também conhecidos como modificadores de plásticos, os aditivos são substâncias adicionadas aos polímeros com o objetivo de melhorar alguma(s) propriedade(s), seja física, química ou elétrica, além de ter a capacidade de melhorar o processamento do mesmo. Em geral, são aplicados em pequenas quantidades (até 2%) antes da formação do pellet comercial.

E para que um polímero seja qualificado como auto-extinguível é utilizado um aditivo chamado: Retardante de Chamas.

Ensaio de Flamabilidade segundo a norma UL 94. Esquerda: PET; Direita: PMMA; Fonte: NUDECPlastic.

Como funciona o Retardante de Chamas?

Esse aditivo tem como objetivo RETARDAR ou, se possível, eliminar a propagação de chamas. Ele faz com que o material polimérico demore mais tempo para iniciar sua combustão, diminui a velocidade de queima e a emissão de fumaça.

Assim, o objetivo principal deste aditivo é SALVAR VIDAS.

Para que algo seja queimado é necessário combustível, oxigênio e chama. Sem oxigênio a queima não consegue se sustentar ou continuar. Assim, os retardantes de chama atuam através de dois mecanismos:

  • Remoção/Absorção do oxigênio do ar que envolve a chama;
  • Forma uma camada de material ao redor da chama para evitar o fluxo de calor.

Existem mais de 200 tipos de retardantes de chama, sendo que os elementos químicos mais comuns utilizados em sua composição sãobromo, cloro, fósforonitrogênio e hidróxidos metálicos.

Vale lembrar que alguns polímeros como o Policloreto de Vinila (PVC) é naturalmente um retardante de chamas, isso porque, durante sua queima, é produzido ácido clorídrico (HCl), água e gás carbônico. Dessa forma, ele utiliza ambos os mecanismos de retardamento. O cloro produzido reage com o oxigênio, removendo/absorvendo do redor da chama. O PVC incha formando uma camada que obstrui o fluxo de oxigênio.

Para poliuretano, o retardante mais utilizado são os baseados em fósforo. Seu funcionamento é diferente dos retardantes halogenados. Eles desidratam formando uma camada carbônica na superfície do material, impedindo que o fogo o atinja e que se forme a combustão.

No texto da próxima semana nós vamos explicar como é o Ensaio de Flamabilidade (ou Inflamabilidade) que determina se o polímero é ou não auto-extinguível.

Gostou da matéria?
Acesse outras em nosso blog: www.afinkopolimeros.com.br/blog

Quer testar seu material no Ensaio de Flamabilidade?
Clique AQUI e solicite um orçamento!


Nós recomendamos:

 

Polímeros Bioabsorvíveis: o que são e como ensaiá-los

Se você já teve alguma ferida, machucado ou corte que foi suturado com fios que se dissolvem naturalmente com o tempo? Eles eram polímeros bioabsorvíveis!

O que são?!

Os polímeros bioabsorvíveis são aqueles que são absorvíveis pelo corpo sem causar danos à saúde.

É errado dizer que são biopolímeros pois segundo a definição da IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemists), um biopolímero é um polímero produzido por organismos vivos, incluindo proteínas, polissacarídeos e ácidos nucleicos (DNA e RNA). Dessa forma, materiais que são produzidos sinteticamente a partir de monômeros naturais são classificados como “Materiais Biobaseados”.

Falamos sobre Biopolímeros, Plástico Verde e Materiais Biobaseados aqui

São muito utilizados na medicina

Os polímeros bioabsorvíveis mais conhecidos são Poliácido Lático (PLA), Poliácido Glicol (PGA), Policaprolactona (PCL) e seus copolímeros. Eles possuem a capacidade de serem absorvidos pelo corpo humano sem causar prejuízos aos tecidos, tornando-os materiais ideais para uso em implantes, por exemplo. Neste caso, estes materiais atendem requisitos como:

  • Biocompatibilidade
  • Alta massa molar
  • Resistência Mecânica
  • Capacidade de entregar o medicamento, por exemplo, no lugar em que o implante se localiza
  • Processo de degradação previsível e taxa de reabsorção no corpo

Com isso, a estabilidade e durabilidade desses materiais passam a ser cruciais. A degradação precisa acontecer de forma controlada pois este é, literalmente, um caso de vida ou morte. Devemos lembrar que estes polímeros bioabsorvíveis estarão em um ambiente com variação de temperatura, umidade e pH, constantemente. Dessa forma, projetar e desenvolver estes polímeros é extremamente complicado e necessita de muita pesquisa e desenvolvimento do produto.

Implantes Bioabsorvíveis

Figura: Implantes Bioabsorvíveis

Alguns ensaios podem prever a degradação

Aqui na Afinko Soluções em Polímeros realizamos alguns ensaios que permitem analisar a degradação do material. Alguns exemplos de ensaios são:

  • Titulação Karl Fischer: Permite identificar a umidade presente no material. A umidade pode acelerar a degradação do polímero bioabsorvível no corpo.
  • Índice de Fluidez (MFI): O índice de fluidez pode ser entendido como uma avaliação indireta da massa molar do polímero, pois quanto maior o índice de fluidez, menor é a viscosidade do polímero e consequentemente menor sua massa molar.
  • Cromatografia Gasosa Acoplada a Espectrometria de Massas (GC-MS): permite a separação de misturas complexas de compostos voláteis e termoestáveis, e a detecção por MS permite a identificação de compostos em quantidades de partes por bilhão (ppb) através da observação da massa e fragmentação das moléculas. É utilizada para avaliar o perfil químico de misturas e amostras complexas, para identificar aditivos, monômeros, solventes e impurezas residuais.
  • Espectroscopia no Infravermelho (FTIR): O ensaio de FTIR é utilizado na caraterização e identificação de grupamentos químicos de materiais orgânicos e inorgânicos e permite avaliar diversas características como: identificar materiais desconhecidos e contaminações, determinar o índice de oxidação, avaliar degradação, quantificar alguns compostos, avaliar misturas de materiais, etc.

 

A Afinko Soluções em Polímeros pode auxiliar no desenvolvimento destes materiais. Realizamos todas as análises mencionadas acima e muitas outras. Entre em contato conosco para que possamos entender o projeto e ajudar a desenvolvê-lo.
https://afinkopolímeros.com.br/contato

 

Gostou da matéria?
Acesse nosso blog e confira muitas outras: https://afinkopolimeros.com.br/blog

Resistência Mecânica em Objetos Impressos em 3D

É comum ouvirmos que peças impressas em 3D possuem baixa resistência mecânica. Mas isso realmente é verdade?

Depois de explicarmos o que é a impressão 3D e sua história, e os tipos de impressão 3D segundo a ASTM, chegou a hora de falar sobre seus produtos.

A resistência de peças impressas em impressoras 3D, principalmente FDM, varia com diversos fatores como: sentido da impressão, percentual e tipo de preenchimento, material, condições de processamento, entre outros.

Além disso, não é sempre que precisamos de uma alta resistência. Isso dependerá do seu uso como produto final.

Confira abaixo como os três primeiros fatores citados acima afetam a resistência!

Sentido da impressão

Alguns objetos impressos em 3D (principalmente em FDM) possui propriedades anisotrópicas. Em geral, elas são muito melhores no sentido X-Y do que em Z. Isso se deve ao fato de o processo ocorrer camada por camada (plano X-Y), unidas verticalmente (plano Z).

Dessa forma, a forma como o objeto será impresso é crucial para a resistência mecânica.  Assim, no caso de um objeto que tenha que suportar certa carga, seja de tração ou compressão, por exemplo, ele deve ser impresso de forma que a solicitação ocorra ao longo do sentido X-Y o qual foi impresso. Caso contrário, principalmente para objetos impressos em FDM, haverá maior chances de ocorrer delaminação e fratura quando solicitados na direção Z de impressão. A diferença na resistência pode chegar a 4 ou 5 vezes maior em X-Y.

Representação das camadas. Fonte: 3D HUB

Figura: Representação das camadas. Fonte: 3D HUB

Percentual de Preenchimento

O percentual de preenchimento é responsável pela estrutura interna de um objeto. Essa estrutura faz toda diferença para objetos que possuem maior solicitação de força.

Comparando-se objetos iguais, temos que um com 50% de preenchimento chega a ser 25% mais resistente do que um 25% preenchido. Da mesma forma, um objeto com 75% de preenchimento possui uma resistência de 10% maior que o objeto 50% preenchido.

Porcentagem de Preenchimento. Fonte: 3D HUB

Figura: Porcentagem de Preenchimento. Fonte: 3D HUB

Entretanto, tensões residuais se acumulam em objetos maciços. A elaboração de espaçamentos e bolsas de ar são importantes em um projeto para facilitar a dissipação do calor. Isso evitará o acumulo de tensões residuais e empenamento da peça, que pode ocorrer antes da impressão ser finalizada. Este empenamento pode ocorrer devido ao fato de que as bordas do objeto tendem a resfriar mais rápido do que seu interior, causando diferença na contração das partes do objeto.

Somado a estes fatos, há o custo do objeto. É fácil compreender que, para imprimir um objeto maciço, será necessário maior quantidade de material e maior tempo de impressão, quando comparado a um material com vazios ou bolsas de ar.

Geometria do preenchimento

Assim como a porcentagem de preenchimento, a geometria também afetará as propriedades mecânicas.

Dentre as formas mais comuns tem-se:

•         Retangular: Resistência mecânica em todas as direções. Possui boa velocidade de impressão.

•         Triangular ou Diagonal: Resistência mecânica na direção das paredes. Leva mais tempo para ser impresso.

•         Wiggle (Zigue-Zague): Permite que o objeto seja torcido ou comprimido. Ideal para impressão em borracha ou nylon.

•         Colmeia: Alta resistência mecânica em todas as direções. A geometria mais comum e rápida velocidade de impressão.

Figura: Geometria de Impressão. Fonte: 3D HUB

A Afinko Soluções em Polímeros pode te ajudar a desenvolver a melhor estrutura para seu material impresso. Também podemos ajudar a realizar testes para analisar a resistência mecânica do produto.

Entre em contato e solicite um orçamento: https://www.afinkopolimeros.com.br

 

Gostou da matéria?
Acesse nosso blog e confira muitas outras: https://www.afinkopolimeros.com.br/blog

 


Nós recomendamos:

3D Hub
3D Lab

Amarelou!! Entenda agora como ocorre a degradação.

Você já deve ter tido algum produto de plástico que amarelou, não?

É comum que produtos antigos feitos de plástico adquiram uma cor amarelada. Neste texto nós vamos te mostrar o por que isso ocorre.

Uma das principais características dos plásticos (polímeros) é a sua durabilidade. Em geral, eles podem durar muitos e muitos anos, chegando a mais de 200 anos até a completa degradação. E esse é um dos motivos deles serem tão úteis. Ainda por isso que devemos nos atentar ao descarte correto e buscar a reciclagem, para evitar que os plásticos fiquem pelos aterros sanitários, rios e mares.

Brinquedo sofreu degradação está amarelado e outro na sua cor original

Figura: Brinquedo amarelado e outro na sua cor original.

O que acontece para ele amarelar?

Apesar da sua longevidade, o plástico não é perfeito. Com o tempo ele pode mudar de cor, tornar-se quebradiço, empenar, dentre outros fatores. Quando esses efeitos ocorrem, podemos observar nitidamente que houve degradação na estrutura do polímero. Essa alteração faz com que o comportamento do plástico mude, de forma que ele perde sua função inicial como produto devido a não possibilidade de se prever a falha.

Falamos um pouco sobre análise de falhas aqui.

A degradação é qualquer reação química destrutiva dos polímeros, causando uma modificação irreversível nas propriedades. Ela pode ser causada por agentes físicos e/ou químicos, e por um ou mais agentes. São exemplos de agentes: exposição à luz visível, temperaturas extremas, umidade ou exposição a solventes.

A exposição aos raios UV é um dos principais motivos para a degradação e para o amarelecimento. Ela pode fazer com que os plásticos mudem de cor, rachem, quebrem ou até derretam. Em geral, essa exposição causa uma degradação de nível superficial, ocorrendo a cisão da cadeia principal do polímero. Isso faz com que possam ser formadas ligações cruzadas, a substituição ou eliminação de grupos laterais e até mesmo a reação entre eles.

Dependendo do problema e do uso pretendido do polímero, o fabricante pode adicionar aditivos. Estes são materiais adicionados como componentes auxiliares dos polímeros. A inclusão de aditivos nas formulações, ou composições, visa alguns fatores como abaixar o custo, modificar e/ou melhorar diversas propriedades, facilitar o processamento, colorir, etc. Dentre as propriedades a serem melhoradas está a degradação. Os aditivos podem dificultar a ação dos agentes físicos e/ou químicos, tornando o produto polimérico mais resistente a eles. Em geral, todos os polímeros recebem aditivos, sendo os principais os antioxidantes e auxiliadores de processamento.

É preciso esperar amarelar para saber que houve degradação?

A resposta para essa pergunta é: não.

Nós da Afinko Polímeros temos diversas técnicas de análise que podem determinar se houve ou não degradação. Uma delas é a a análise de FTIR: espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier. Dependo do tipo de degradação, são formados subgrupamentos químicos que são oriundos desta, e dessa forma pode-se dizer se houve ou não degradação. Entretanto, não é possível saber quantitativamente o quanto degradou.

Outros ensaios são de Envelhecimento Térmico em Estufa e Espectroscopia na Região do Ultravioleta-visível. O primeiro consiste em expor amostras em uma estufa com temperatura controlada e com circulação de ar forçada para avaliar possíveis alterações das propriedades físicas e químicas de acordo com o tempo de envelhecimento. Já o segundo permite a caracterização de grupos funcionais orgânicos, identificação de íons metálicos em solução bem como a quantificação de diversos componentes orgânicos e inorgânicos. Dessa forma, assim como o FTIR, a partir dos subgrupamentos químicos é possível determinar se houve ou não a degradação.

Esses são alguns exemplos, porém existem outros que podemos fazer.

Tem interesse em realizar alguma análise? Acesse nosso site e solicite um orçamento: https://afinkopolimeros.com.br/servicos/

Gostou da matéria?
Acesse essa e outras em nosso blog: https://afinkopolimeros.com.br/blog/

Análise de Falha: Por que o material quebrou?

Análise de falha: O que é e o porquê?

 A análise de falha é um processo extremamente investigativo, detalhado e criterioso, que tem como foco a determinação de possíveis causas de falhas de um material, sistema ou processos, através de métodos/técnicas de avaliação.

 O que é uma falha?

Uma falha é um evento indesejado que afeta diretamente a eficiência e a segurança de um projeto, processo ou sistema. Somado a isso, pode apresentar fratura ou não. Muitas vezes ocorre de forma silenciosa e inesperada, podendo comprometer diretamente o rendimento e a qualidade do produto. Além disso, podem causar danos ambientais e econômicos, colocar em risco vidas humanas, ocorrer retrabalho e perder a confiabilidade.

A determinação da causa de uma falha é fundamental para sua prevenção e correção, porém não se trata de um trabalho simples. A escolha de determinada técnica investigativa e consequente obtenção de determinado resultado é dificultada pelo fato de que a informação para quem faz a análise de falha de uma peça/produto chega de forma incompleta devido a fatores como:

  • Falha ocorrer de forma instantânea numa dada situação;
  • O histórico do processo é baseado na percepção de terceiros;
  • Discussão limitada sobre o material devido a sigilo ou segredo industrial;
Ensaio de rasgamento o material apresentou falha

Ensaio de rasgamento: material altera suas dimensões e propriedades devido à falha.

Não são apenas resultados numéricos

Uma análise de falha algumas vezes não se fecha com os resultados das técnicas analíticas, mas sim com a discussão destes resultados com as pessoas envolvidas no processo. Algumas vezes os resultados das técnicas analíticas não evidenciam possíveis causas, mas isto já elimina possibilidades dentro de um processo.

A área de análises em materiais evoluiu muito e novas técnicas analíticas vem sendo utilizadas para caracterização e análise de falha de materiais. A escolha da técnica esbarra tanto na urgência, como na disponibilidade monetária para definição ou não por uma técnica.

De forma geral o trabalho de análise de falha não é um processo fácil e imediato, depende de inúmeros fatores, mas que sem capacidade técnica e experiência de quem analisa fica muita mais difícil chegar a um resultado satisfatório e/ou conclusivo.

Está com problemas e precisa de uma ajuda com análise de falhas?
Acesse nosso site e veja as análises que realizamoshttps://afinkopolimeros.com.br/servicos/analises-de-falhas/

MEV falha por degradação química

Falha por degradação química