Como identificar blendas poliméricas?

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No processo de identificação de blendas diversos ensaios podem ser utilizados. Cada um pode fornecer informações relevantes e complementares para uma caracterização completa.

As blendas poliméricas trouxeram muitos avanços dentro da Ciência dos Materiais, principalmente em relação à algumas propriedades que passaram a ser alcançadas. Por possuírem diferentes materiais em sua estrutura uma caracterização completa é extremamente importante.

Ao se analisar uma blenda, diferentes ensaios podem contribuir para a identificação da composição da mistura. Cada um desses ensaios fornece um tipo de informação, sendo uma complementar às outras e capaz de detalhar cada vez mais os componentes e sua morfologia.

O que são Blendas?
Entenda agora: https://afinkopolimeros.com.br/blendas-o-que-sao-e-como-sao-classificadas/

Quais ensaios posso realizar para identificar uma Blenda?

No processo de identificação, são utilizados diversos tipos de ensaios de materiais. Dentre eles estão:

Ensaios Térmicos: DSC e DMA.

Ensaios Químicos: Espectroscopia no Infravermelho (FTIR), Cromatografia Gasosa (GC-MS) e Difração de Raio-X (DRX).

Microscopia: Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e de Transmissão (MET).

Quais informações posso obter com cada um dos ensaios?

Ensaios Térmicos

No caso dos ensaios térmicos, como DSC e TGA, o comportamento da blenda durante a aplicação de um ciclo de temperatura é analisado. Os ensaios de DSC e DMA podem fornecer, através da determinação das transições térmicas e das curvas tan δ, informações sobre miscibilidade e as fases presentes. Por exemplo, uma blenda imiscível apresentará uma Tg (Temperatura de Transição Vítrea) para cada fase polimérica presente, já uma blenda miscível apresentará apenas uma Tg, mesmo tendo dois ou mais componentes. Além disso, fornecem informações importantes para a identificação dos polímeros presentes e do comportamento mecânico da blenda.

Imagem da estrutura superficial de uma Blenda Polimérica feitas através do MEV.

Imagem da estrutura superficial de uma Blenda Polimérica feitas através do MEV.

Ensaios Químicos

Já em relação aos ensaios químicos, o FTIR permite a identificação dos grupamentos químicos presentes na amostra de acordo com com o espectro de absorção da mesma, tornando-se uma ferramenta importante para identificação dos polímeros presentes na composição, principalmente se utilizada em conjunto com outras técnicas, como DSC, por exemplo.

Microscopia

No processo de caracterização de blendas poliméricas, os microscópios eletrônicos, tanto MEV (Microscópio Eletrônico de Varredura) quanto MET (Microscópio Eletrônico de Transmissão) fornecem informações importantíssimas para um compreensão mais profunda de suas propriedades. Principalmente no caso de blendas imiscíveis, onde a morfologia, qualidade da interface, distribuição e dispersão da fase dispersa são determinantes para as propriedades finais do material. Além disso, é possível determinar os elementos químicos presentes pontualmente, permitindo em alguns casos o estudo de compatibilizantes e eventuais tratamentos químicos.

 

A Afinko Soluções em Polímeros, realiza todos esses ensaios para a Identificação de Blendas Poliméricas.

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O que é o Ensaio de Flamabilidade em Polímeros?

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O Ensaio de Flamabilidade é o principal teste utilizado para analisar o comportamento de um material polimérico exposto ao fogo.

O ensaio de flamabilidade é extremamente importante na análise de materiais poliméricos. É baseado no contato ou aproximação de uma amostra de material polimérico à uma chama ou painel radiante, permitindo assim a análise de seu comportamento

Dependendo da finalidade do produto polimérico, a realização dessa análise é fundamental e seu resultado é determinante para a prevenção de acidentes causados por incêndios. Isso se deve pelo fato que cada polímero reage de uma forma diferente quando é exposto à chama ou ao calor, podendo se incendiar, propagar a chama em velocidades diferentes, bem como extingui-la totalmente ao término do contato.

Para que realizar o ensaio de flamabilidade?

O principal objetivo do ensaio de flamabilidade é avaliar se um determinado material polimérico terá o comportamento requerido quando, durante sua aplicação, for exposto ao contato com uma chama ou fonte de calor intenso., bem como as determinações da legislação e dos órgãos regulamentadores de cada produto.

Prever o comportamento de um polímero exposto ao fogo ou ao calor é extremamente importante e crucial para algumas aplicações, principalmente quando se trata de segurança. Alguns materiais utilizados no isolamento elétrico, por exemplo, devem preencher o requisito de elevada resistência à chama para garantir que não causará ou propagará um incêndio em caso de um possível aquecimento gerado por uma sobrecarga elétrica. Outro exemplo são materiais utilizados em revestimentos internos de veículos, os quais também utilizam este ensaio como uma análise como garantia de segurança.

ensaio de flamabilidade

Quais propriedades podem ser medidas?

Uma das características que podem ser verificadas no Ensaio de Flamabilidade é a capacidade autoextinção. Um polímero pode ser classificado, seguindo os critérios de normas técnicas como a UL94, como autoextinguível quando existe a aplicação de uma chama por um tempo determinado, e após a remoção da fonte de ignição a chama no polímero se extingue de forma espontânea. Caso contrário, a propagação da chama é acompanhada de forma controlada podendo fornecer informações importantes como velocidade de propagação da chama, tendência a espalhar o incêndio por gotejamento de frações de plástico fundido em chamas e geração e densidade da fumaça.

Nós já publicamos um texto falando sobre polímeros auto extinguíveis.
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Normas e Legislação

Diversos órgãos nacionais e internacionais fornecem normas para ensaios que determinam os parâmetros e etapas do Ensaio de Flamabilidade, como a ISO 3795 e a ASTM D635, utilizadas para determinar a taxa de queima das amostras, e a UL94 , que além da taxa de queima, permite a classificação do polímero em algumas categorias, de acordo com os padrões de realização do ensaio. (5VA, 5VB, V-0, V-1, V-2 e HB).

No Brasil, a Resolução 498 do CONTRAN é a responsável por regulamentar a obrigação, bem como as condições, da realização desse ensaio para materiais que irão compor o revestimento interno de veículos, nacionais e importados, a fim de garantir fatores de segurança para este produto. No caso dessa Resolução, a taxa de queima horizontal, deve ser inferior a 100mm por minuto para que o material seja adequado para esta aplicação.

 

A Afinko Soluções em Polímeros realiza o Ensaio de Flamabilidade. Caso tenha interesse em realiza-lo entre em contato através do e-mail: contato@afinkopolimeros.com.br

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Nós recomendamos para leitura:

Resolução 498 do CONTRAN;

Norma UL94;

 

O que é o ensaio de Termogravimetria (TGA)?

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A termogravimetria (TGA) é um ensaio que oferece como resultado a variação mássica em relação à variação de temperatura.

O ensaio de TGA, ou termogravimetria, é um dos principais ensaios térmicos utilizados na caracterização de materiais. Esse ensaio mede a variação de massa da amostra (perda e/ou ganho) em função da variação de temperatura imposta ao material analisado.

O equipamento é composto por uma microbalança que mede a massa da amostra do início ao fim do ensaio. Com a mudança de temperatura, diversos fenômenos podem ocasionar a perda e/ou ganho de massa, em relação ao valor inicial.

Essa técnica permite conhecer os efeitos que o aquecimento pode ocasionar no material, permitindo estabelecer a faixa de temperatura em que elas adquirem composição química fixa, definida e constante, a temperatura em que começam a se decompor, acompanhar o andamento de reações de desidratação (perda de umidade), oxidação, combustão, decomposição, etc.

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Os ganhos de massa podem ocorrer devido à, por exemplo, oxidações em que são formados óxidos não-voláteis. Já a perda, devido à evaporação de componentes voláteis como água, alguns aditivos, monômeros residuais, dentre outros.

Quais informações podemos obter com a Análise de Termogravimetria?

Da análise de Termogravimetria obtém-se um gráfico de massa pelo tempo e temperatura, gerado por um software. É através dele que é possível obter as informações que foram citadas acima.

grafico termogravimetria

Figura: Gráfico que exemplifica o obtido pela termogravimetria.

Na curva da figura acima é possível observar duas curvas. A curva 1 é a relação da massa com o tempo. A curva 2 é a primeira derivada da curva 1, e oferece como informação a velocidade da variação da massa em relação ao tempo (dm/dt) ou em função da temperatura (dm/dT).

O início da inflexão da curva da DTG (início do pico de DTG) pode ser usado para auxiliar a determinação da temperatura início de variação de massa e a temperatura final, que é a menor temperatura indicando que o processo responsável pela variação de massa foi concluído.

Sugere-se que toda curva de TG deva ser analisada com auxílio da curva de DTG. Com a curva de DTG é possível identificar em quantas etapas ocorre uma decomposição térmica ou uma degradação termo-oxidativa.

Ainda na figura, inferimos então que a primeira perda de massa se inicia à 190ºC e se encerra à 370ºC. A segunda, se inicia à 370ºC e se encerra à 480ºC. Por fim, a terceira, com início à 480ºC e se encerra à 800ºC.

Assim, conhecendo as faixas de temperatura onde ocorrem alguns processos e transformações físico-químicas e através das variações de massa, bem como a quantificação de massa residual, é possível através desse ensaio:

  • Estudar a estabilidade térmica de polímeros;
  • Estudar a decomposição de polímeros, de substâncias inorgânicas e orgânicas de baixa massa molar;
  • Estudar o comportamento de degradação e higroscopicidade;
  • Determinar o teor de umidade, de voláteis e de cinzas;
  • Analisar a oxidação térmica degradativa de polímeros;
  • Análise de possíveis reações;
  • Pirólise de substâncias;

Ela não determina quais fenômenos físicos ocorreram com a amostra. Entretanto é possível supor algumas coisas comuns como a perda de água e de alguns aditivos. Mas não é possível afirmar que seja exatamente isso somente com o resultado do TGA.

Não ocorre somente volatilização. Podem ocorrer outros processos como combustão, decomposição, oxidação, que também mostram a perda de massa.

ensaio de termogravimetria

Por que realizar o ensaio de TGA?

Um dos principais motivos é a prevenção e análise de falhas. O ensaio permite conhecer os efeitos que um aquecimento pode causar em um material, bem como conhecer a faixa de temperatura em que sua estrutura química permanece estável, definida e constante para uso, fator necessário para a garantia de suas propriedades.Além disso é possível a obtenção de informações importantes para a escolha da temperatura adequada de uso do material, uma vez que a análise fornece dados sobre a faixa de temperatura em que material pode se degradar que ocasionaria em possíveis falhas mecânicas, por exemplo.

Conheça agora outro ensaio térmico muito importante para a caracterização te materiais: https://afinkopolimeros.com.br/dsc-o-que-e-e-para-que-serve/

Além da prevenção e análises de falhas, um dos motivos é conhecer a composição do material através da determinação dos percentuais de material orgânico e inorgânico, como cargas, presentes no material. Essas cargas inorgânicas podem se tratar, em alguns casos, de fibras e cargas de reforço, responsáveis por garantir, por exemplo, um aprimoramento nas propriedades mecânicas do produto.

Existem normas específicas para a determinação de parâmetros do ensaio de Termogravimetria, como a ASTM D6370, ISO 9974 e a ISO 11358. A escolha da norma deve ser feita de acordo com o objetivo do ensaio, bem como do perfil de aquecimento desejado para a amostra.

 

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O que é aditivação?

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A aditivação é responsável por conferir vantagens nas propriedades e processos de diversos materiais poliméricos.

O processo de aditivação em polímeros consiste na incorporação de compostos químicos, conhecidos como aditivos, à formulações ou composições poliméricas de plásticos e borrachas, com o objetivo de reduzir custos, modificar propriedades, facilitar o processamento, dentre outros.

O que são aditivos?

Os aditivos são compostos químicos que são adicionados aos polímeros como componentes auxiliares. Esses compostos químicos não fazem parte da cadeia polimérica em si, e podem ser adicionados durante a síntese ou processamento.

Os principais aditivos utilizados em plásticos e borrachas são: cargas, plastificantes, lubrificantes, pigmentos, corantes, plastificantes, estabilizantes, antioxidantes, lubrificantes, antiozonantes, absorvedores de ultravioleta, retardantes de chama, agentes de expansão, agentes antiestáticos, aromatizantes, aditivos antifungos, modificadores de impacto, etc.

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Cada um visando uma modificação específica em plásticos e borrachas, trazendo alguns benefícios em relação ao processo, ao custo ou ao desempenho do material.

Qual a função do processo de aditivação?

O processo de aditivação visa sempre trazer alguma vantagem em relação às propriedades finais do material, aos parâmetros de processo de polímeros, bem como em relação ao custo de produção. Além disso, é uma das principais ferramentas para gerar inovação na produção e aplicação dos polímeros, permitindo a obtenção de propriedades que vão além das características inerentes de cada material.

Variedade no processo de aditivação

Tipos de aditivos e suas aplicações

Cada aditivo tem uma função específica dentro da cadeia de produção de materiais poliméricos. Alguns deles, como os lubrificantes e estabilizantes térmicos, não atuam diretamente na propriedade dos polímeros, mas tem um papel fundamental durante o processamento, diminuindo o atrito e prevenindo contra a degradação térmica durante o processamento, otimizando desta forma, essa etapa.

Já aditivos como os plastificantes, cargas, antioxidantes, corantes, retardantes de chamas, além de outros, são responsáveis por atuar diretamente nas propriedades do produto final, atuando diretamente na modificação do polímero.

Quer saber mais sobre plastificante?
Acesse agora o link: https://afinkopolimeros.com.br/plastificante-a-magica-da-industria/

Em muitos casos, o objetivo da aditivação é a redução de custos, que pode ser gerada tanto pelo aumento de produtividade, manutenção prolongada da integridade de equipamentos ou a simples inserção de quantidades significativas de materiais de menor custo com relação ao polímero base.

Como caracterizar os polímeros em relação à presença de aditivos?

Dentre os ensaios utilizados na caracterização de materiais poliméricos aditivados, a termogravimetria (TGA) é um dos mais importantes. O procedimento consiste em submeter a amostra à uma rampa de aquecimento controlada e analisar as variações de massa que ocorrem durante a variação de temperatura. Dessa forma, é possível a determinação quantitativa de alguns tipos de aditivos, principalmente os inorgânicos (como fibras e cargas inorgânicas).

Outro ensaio que pode ser aplicado no estudo dos aditivos presentes na composição polimérica é a Cromatografia Gasosa acoplada à espectrometria de massas (GC-MS). Essa análise permite a identificação de uma ampla gama compostos orgânicos de baixa e média massa molecular (como por exemplo os plastificantes).

Nós já escrevemos um texto sobre o ensaio de Cromatografia Gasosa.
Confira já no link: https://afinkopolimeros.com.br/3-tecnicas-de-cromatografia-mais-usadas/

O ensaio de microscopia eletrônica de varredura (MEV) fornece imagens da superfície de polímeros com grandes aumentos e excelente resolução, permitindo a avaliação da dispersão, bem como da morfologia dos aditivos na estrutura polimérica.

Já o ensaio de Difração de Raios-X (DRX) pode ser utilizado na identificação dos aditivos presentes, principalmente os inorgânicos, como talco, carbonato de cálcio, sílica e vários outros óxidos.

 

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Qual a importância dos ensaios de Teor de Umidade nas Poliamidas?

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Os ensaios de teor de umidade tornam-se necessários para as Poliamidas, uma vez que esse fator interfere diretamente no comportamento desse polímero.

As Poliamidas (PA´s) são polímeros termoplásticos de engenharia de extrema importância para muitos setores industriais. Suas aplicações são amplas e englobam muitos produtos de uso cotidiano. Esses polímeros são denominados assim pela composição sequencial, característica dos polímeros, de vários grupos amida em sua estrutura.

Na maioria das vezes, as poliamidas apresentam propriedades mecânicas e térmicas superiores a polímeros tradicionais de amplo consumo, como o PE, PVC e PP. Mesmo sendo considerado um polímero de engenharia, a Poliamida bastante utilizada em aplicações tradicionais, ou seja, é produzido em uma grande escala para diversos segmentos.

Popularmente, a poliamida é conhecida como Nylon, pois esse foi o primeiro nome comercial do material quando descoberto em 1935.

Quais as principais aplicações da Poliamida?

As poliamidas podem ser encontradas na composição de diversas peças técnicas como: engrenagens, buchas, mancais, parafusos e porcas, dutos, filmes entre outros. Além disso, também são amplamente utilizadas na produção de embalagens e na produção têxtil, onde são utilizadas para compor as fibras.

ensaio de umidade em poliamida

Como a umidade afeta a poliamida?

Uma das principais desvantagens desse tipo de polímero é a suscetibilidade ao processo de hidrólise. A hidrólise é o processo de quebra de cadeias causado pela presença de água no sistema. A exposição a umidade, simultaneamente com altas temperaturas, faz com que as moléculas de água atuem na cisão das cadeias poliméricas das poliamidas, reduzindo sua massa molecular, e consequentemente prejudicando o desempenho das peças durante o uso.

Antes de continuar lendo, acesse o link e faça já o download do e-book gratuito sobre Identificação de plásticos e borrachas:https://afinkopolimeros.com.br/e-book-identificacao-de-materiais/

Quando isso ocorre, há um decréscimo em diversas propriedades, principalmente as mecânicas. Dessa forma, existe o risco iminente de falha do produto durante o uso, que pode ocorrer principalmente quando o mesmo for solicitado mecanicamente durante uma aplicação.

Além disso, a presença de umidade em peças pode atuar de forma similar a um plastificante. Quando em maiores teores pode aumentar a resistência ao impacto e capacidade de deformação em detrimento da rigidez e da resistência mecânica.

Nós já escrevemos um texto sobre os plastificantes.
Confira já: https://afinkopolimeros.com.br/plastificante-a-magica-da-industria/

Ter um bom controle do teor de umidade, tanto na aplicação como durante o processamento, é um dos principais cuidados para garantir que as propriedades requeridas para determinado uso sejam alcançadas e também para prevenir que falhas causadas por esse fator não ocorram.

Para a prevenção e controle desse tipo de problema existem ensaios laboratoriais capazes de mensurar a quantidade de umidade presente em peças e produtos de Poliamida.

Quais os ensaios podem contribuir com a prevenção desse tipo de problema?

Os ensaios que podem ser realizados diante desse tipo de problema são os capazes de fornecer informações sobre o teor de umidade nas amostras do produto.

O teor de umidade pode ser determinado por diferentes métodos, com diferentes precisões, sendo eles: Titulação Karl Fischer, Estufa ou Termogravimetria.

A titulação Karl Fischer é análise mais precisa e indicada para essas medidas. Nesse método, basicamente a amostra é aquecida dentro de uma câmara fechada e impermeável. A umidade liberada é transferida por um gás de arraste seco para a célula de titulação, determinando o teor de umidade presente na amostra.

Já o ensaio de Termogravimetria (TGA) consiste em submeter a amostra a uma rampa de aquecimento controlada e analisar a variação de massa que ocorrerá na faixa de temperaturas próxima a 100ºC (ponto de fusão da água). De maneira semelhante, é possível utilizar o método de secagem em estufa, que consiste em pesar previamente a amostra, submetê-la a um determinado tempo e temperatura e pesá-la novamente, correlacionando a perda de massa com a perda de água, identificando, dessa forma, o teor de umidade em relação à variação de massa.

Dentre os métodos, este último é o de menor precisão e sensibilidade, sendo recomendado para amostras com teores elevados de umidade e quando nenhum dos outros dois métodos estiver disponível.

 

A Afinko Soluções em Polímeros, realiza todos esses ensaios para a determinação do teor umidade nas poliamidas. Caso tenha interesse em realiza-lo entre em contato através do e-mail: contato@afinkopolimeros.com.br

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Ensaio de Migração Total em Embalagens Plásticas

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O ensaio de Migração Total é extremamente essencial para alguns setores industriais. A indústria de alimentos é uma das maiores dependentes desse tipo de análise laboratorial, uma vez que esse procedimento é responsável por testar embalagens que estarão em contato direto com alimentos.

A análise de Migração Total consiste em identificar a quantidade de componentes que migram do material polimérico que compõe a embalagem, para o alimento com o qual estará em contato durante o uso.

Como esse ensaio é realizado?

Para que se possa realizar o ensaio de Migração Total, deve-se obter uma pequena amostra do material que estará em contato com o alimento. O ensaio em si, consiste em simular todos os parâmetros ambientais e de contato que o material estará submetido em aplicação.

Em relação aos parâmetros ambientais, os dois principais são: a temperatura e o tempo. De acordo com o tipo de alimento, é analisado quanto tempo, em média, o produto levará para ser consumido, bem como a temperatura à qual o conjunto estará submetido até o consumo. Obtendo-se dessa forma os dois principais parâmetros ambientais para o ensaio.

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Já em relação ao contato entre o material e o alimento, são analisadas algumas características químicas do alimento relevantes para o ensaio, como por exemplo o seu pH, entre outras características químicas que podem influenciar na migração de componentes.

Identificados os parâmetros ambientais e de contato, é escolhido um líquido simulante normalizado de acordo com as características químicas do alimento em questão. Ele é responsável por conferir ao ensaio as características do alimento em contato com o material, de acordo com suas propriedades químicas semelhantes.

Antes do início do ensaio de Migração Total a amostra é pesada. Após ter seu peso aferido a mesma é colocada em contato com o líquido simulante e submetida aos parâmetros ambientais de temperatura e tempo de exposição.

Após o tempo de ensaio, a amostra é retirada do simulante e tem sua massa medida novamente. Basicamente a quantidade de substâncias que migram do material testado para o simulante é o resultado do Ensaio de Migração Total.

Ensaio de Migração Total e sua importância para as embalagens alimentícias

E qual a importância em realizar o ensaio de Migração Total?

Os principais motivos da realização do ensaio de Migração Total, são a conservação das propriedades dos alimentos, como cor, sabor e odor, e a prevenção e diminuição de riscos de contaminação e intoxicação do consumidor.

Toda essa cautela é necessária porque além do próprio polímero, diversos outros compostos podem estar presentes na embalagem, como plastificantes, estabilizantes, cargas, colorantes, solventes, pigmentos, entre outros componentes que são utilizados para garantir determinadas propriedades que são desejadas às embalagens. Porém, em determinadas condições, tais componentes da formulação polimérica podem migrar para o alimento e podem ser tóxicos em alguns casos.

Quais as legislações que regulamentam o ensaio de Migração Total?

Para garantir que as devidas análises sejam realizadas, a Anvisa, tem uma portaria que regulamenta o ensaio de Migração Total para embalagens que terão contato direto com alimentos. A RDC51, é a portaria que regulamenta a obrigatoriedade da realização e o procedimento em si, bem como as condições de análise e parâmetros adequados.

 

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Prevenção de falhas: como o ensaio de Stress Cracking pode contribuir?

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Os ensaios em materiais são os principais fatores que ajudam a prevenir falhas nas aplicações. Nesse contexto, o Stress Cracking é um ensaio com papel fundamental para a escolha de uma boa aplicação.

Por que os polímeros falham?

Há diversos constituintes que podem levar os materiais poliméricos a falhar. Isso pode ter relação com diversos fatores: escolha inadequada do material, falhas de projeto, parâmetros de processo de moldagem inapropriados e aplicação incorreta por parte do usuário.

Nesse sentido, os polímeros podem estar suscetíveis a falhas também por fatores ambientais. Esse tipo de falha pode estar relacionado principalmente com aspectos como temperatura, atmosfera de aplicação e com a incidência de raios ultravioleta, por exemplo.

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Outros fatores capazes de ocasionar falhas nos polímeros são os mecânicos. Uma solicitação maior do que os limites de resistência de um material pode resultar em sua ruptura. A fadiga é um outro fator mecânico capaz de induzir alguns polímeros a falhas, mesmo abaixo de seu limite de resistência, quando os mesmos são submetidos a solicitações mecânicas cíclicas.

Alguns fatores químicos também podem induzir polímeros a falhas. Como a presença de compostos capazes de solubilizar, total ou parcialmente, os materiais poliméricos, bem como a presença de compostos que possam reagir de outras formas, com reações de oxidação ou degradação na estrutura.

E como prevenir as falhas em polímeros?

A principal alternativa para prevenção de falhas de polímeros em suas aplicações são os ensaios de caracterização e controle de qualidade. Os ensaios são os principais responsáveis por tornar previsível o comportamento de um polímero em sua aplicação.

Um dos principais ensaios aplicados para a previsão e prevenção das falhas, sobretudo em embalagens e peças aplicadas em contatos com fluidos, é o ensaio de Stress Cracking.

Nesse tipo de ensaio, os corpos de prova são submetidos a algum tipo de solicitação mecânica e simultaneamente colocados em contato com um fluido padronizado, visando simular as condições encontradas durante o uso e verificar o aparecimento ou propagação de trincas.

O aparecimento de tais trincas é acelerado pelo ambiente ao qual o plástico é exposto. As tensões que causam as trincas podem estar presentes interna ou externamente. Peças com tensões congeladas oriundas do processo, com cantos vivos em seu design ou com entalhes ou defeitos superficiais apresentam uma resistência mais baixa ao stress cracking.

prevenção de falhas através do ensaio de stress cracking

Uma das normas mais utilizadas para esse ensaio é a norma ASTM D1693, uma vez que a mesma define os requisitos para testes em materiais etilênicos. O método consiste em expor, à ação de um agente surfactante, corpos de prova de plástico dobrados com uma trinca de tamanho controlado em sua superfície. No ensaio de Stress Cracking são observadas a quantidade de fraturas que ocorreram num determinado tempo de ensaio.

O resultado do teste de Stress Cracking permite comparar diferentes materiais, fornecendo base técnica para a escolha adequada do material plástico a ser aplicado onde a resistência ao stress cracking é requerida, ajudando a evitar possíveis falhas nas peças plásticas.

 

A Afinko Soluções em Polímeros realiza esses ensaios de Stress Cracking. Se você tem interesse em realizar alguns desses ensaios, entre em contato pelo e-mail: contato@afinkopolimeros.com.br

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Borracha: como fazer a identificação de cada tipo aplicadas em peças.

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As borrachas são materiais imprescindíveis para diversos setores industriais. O setor automobilístico, por exemplo, necessita desse tipo de polímero para a aplicação em diversas partes de seus veículos e peças. Porém, outros setores também são dependentes desses materiais.

Apesar das propriedades características e exigidas de forma recorrente nas aplicações comuns desse tipo de material, como flexibilidade e alta deformabilidade sob tensão, as borrachas presentes em aplicações de engenharia podem conter inúmeras outras propriedades adicionais e de extrema importância para alguns usos desses materiais.

São exemplos dessas propriedades: a resistência química e térmica, principalmente para ambientes que proporcionarão altas temperaturas e contato com outras substâncias que podem ser nocivas e causar falhas em materiais que não possuem essas características.

Antes de continuar lendo, acesse o link e faça já o download do e-book gratuito sobre Identificação de plásticos e borrachas:https://afinkopolimeros.com.br/e-book-identificacao-de-materiais/

Conhecer a composição e diversos outros parâmetros desse tipo de material é de extrema importância para todos os setores que utilizam borrachas, visando uma aplicação adequada, bem como a seleção do material, peça e fornecedor correto e financeiramente viável.

Nós já postamos um texto falando sobre as formas de caracterizar uma borracha.
Acesse agora no link: https://afinkopolimeros.com.br/borrachas-como-caracterizacao-quais-ensaios/

Mas como posso descobrir a composição de uma borracha?

O primeiro passo para identificar a composição de uma borracha, são os ensaios térmicos e químicos. Os principais são FTIR e DSC.

O FTIR é a sigla para o ensaio conhecido como espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier. Nesse ensaio, uma amostra do material é submetida a diversas ondas no espectro do infravermelho e de acordo com as frequências absorvidas pela amostra, é possível identificar a presença dos grupamentos químicos presentes na composição da borracha.

Imagem com exemplo de diversas peças feitas em borracha

 

A técnica de espectroscopia no infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR), aplicada na identificação de borrachas, atua da mesma forma que para os outros tipos de polímeros também. Essa técnica se baseia nas vibrações dos átomos em uma molécula quando se incide radiação eletromagnética, na faixa de frequências conhecida como infravermelho, sobre a amostra.

A radiação absorvida por uma molécula é convertida em energia de vibração, esta energia é registrada por um sensor e utilizada para fornecer evidências da presença de grupo funcionais na estrutura orgânica. A técnica de FTIR possui extensa aplicação na caracterização e identificação dos compostos poliméricos uma vez que além da identificação das bandas características do material pode ser aplicada para a análise quantitativa de misturas de compostos.

Nós temos um post com um conteúdo exclusivo sobre o ensaio de FTIR.
Confira no link: https://afinkopolimeros.com.br/o-que-e-analise-de-ftir/

Já o DSC é o equipamento responsável por realizar uma varredura de temperatura e mensurar as transições térmicas, sofridas por esse material. No caso das borrachas, é muito importante determinar o que chamamos de Tg (transition glass), conhecida como transição vítrea. Essa temperatura nos fornece informações importantes sobre a identificação da borracha em questão, bem como de alguns fatores relacionados ao comportamento desse material na temperatura onde será aplicada.

A técnica de Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC) é largamente utilizada para a caracterização de polímeros. Consiste em um ensaio no qual é medida a diferença de temperatura entre a amostra a ser caracterizada e uma substância inerte (referência), quando ambas são submetidas à um programa controlado de temperatura. A amostra é submetida a uma rampa de aquecimento uniforme, com temperatura monitorada por meio de um termopar e comparada com a temperatura da amostra de referência.

Saiba mais sobre a técnica DSC.
Confira clicando no link: https://afinkopolimeros.com.br/dsc-o-que-e-e-para-que-serve/

As transições entálpicas (endotérmicas ou exotérmicas), são responsáveis pela mudança na temperatura e indicam mudanças de fases, fusão, oxidação e vaporização, entre outras reações químicas. A análise de DSC é comumente utilizada para a determinação das temperaturas de transição vítrea, fusão cristalina e cristalização (Tg, Tm e Tc), entalpias de fusão e ocorrência de cinética de reações como cura, no caso de elastômeros, e decomposição.

E o que mais é importante para na identificação?

Outro ensaio de extrema importância na identificação de borrachas, é o de Dureza. Apesar de não ser classificado como um ensaio químico, este método pode determinar através de um ensaio sobre a superfície do material a profundidade da “indentação” que ocorre durante o ensaio.

Essa informação é bastante importante porque além de fornecer informações sobre o comportamento mecânico da borracha em aplicação, é importante também para que se determine qual o “grade” da borracha utilizadas na composição da peça.

Existem outros ensaios também?

Existem diversos outros ensaios que são capazes de fornecerem informações importantes para uma caracterização completa de qualquer tipo de dispositivo ou peça feita de borracha. Alguns ensaios são utilizados inclusive para a detecção de aditivos e cargas presentes na composição de alguns materiais específicos.

O ensaio de GC-MS (cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de Massas), por exemplo, é capaz de determinar aditivos que fazem parte da composição para desempenhar algumas propriedades ou que contaminam o material, indesejavelmente, causando alguma falha em diversas aplicações onde as borrachas podem desempenhar alguma função.

Nós já postamos um texto sobre a técnica GC-MS.
Clique aqui e confira: https://afinkopolimeros.com.br/3-tecnicas-de-cromatografia-mais-usadas/

A Afnko Soluções em Polímeros realiza todos os ensaios citados no texto para a caracterização de elastômeros. Deseja realizar algum desses ensaios? Então, entre em através do e-mail: contato@afinkopolimeros.com.br

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DRX: Entenda a relação dos Raios X com os materiais!

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A partir da sua descoberta, os Raios X passaram a desempenhar um grande papel na caracterização e desenvolvimento de novos materiais.

O que são os Raios X?

Os raios X foram e continuam sendo uma das maiores conquistas da ciência desde que foram descobertos, em 1895. Possuem uma enorme importância em diversos setores contribuindo para uma gama muito grande de aplicações. Grande parte da tecnologia desenvolvida e popularmente conhecida de aplicações se concentram no setor médico-hospitalar. Mas você sabia que os raios X também são muito importantes para a ciência dos materiais?

Os Raios X são ondas eletromagnéticas com frequência superior à radiação ultravioleta. São caracterizados por terem ondas com frequências maiores que 1016 Hz. Essas ondas quando direcionadas à matéria interagem com ela gerando alguns fenômenos como resposta. Por exemplo, em um exame ortopédico de Raios X, a radiação é lançada através da região em que se deseja observar e através da interação com os ossos e órgãos a imagem é gerada em uma chapa, por meio da resposta gerada pela interação radiação-matéria.

Como um material pode ser caracterizado utilizando Raios X?

No caso dos materiais, não é muito diferente. Os Raios X interagem com os cristais presentes nos materiais e permitem a identificação dos compostos e estruturas químicas presentes em sua composição. Isso se torna possível em função da interação radiação-matéria também poder ser mensurada nas aplicações de Raios X em materiais.

Antes de continuar lendo, acesse o link e faça já o download do e-book gratuito sobre Identificação de plásticos e borrachas:https://afinkopolimeros.com.br/e-book-identificacao-de-materiais/

Um dos ensaios mais comuns realizados utilizando essa radiação em materiais é conhecido como DRX, ou Difração de Raios X. Nesse ensaio um feixe de ondas incide na superfície de uma amostra do material em diferentes ângulos. O fenômeno de difração de raios X por cristais resulta de um processo de espalhamento no qual os raios X são dispersos pelos elétrons dos átomos.

Imagem ilustrando como ocorre a difração dos raios X.

Dessa forma ao aplicar esse tipo de radiação em um material é possível medir a interferência e o ângulo da difração gerada pela região cristalina do material, bem como as interferências geradas pelas regiões desordenadas. Nesse caso é gerado um gráfico dos picos de difração em função do ângulo de incidência da radiação no material.

O padrão de difração resultante de um cristal, que compreende tanto as posições como as intensidades dos efeitos de difração, é uma propriedade física fundamental da substância, servindo não apenas para sua rápida identificação, mas também para a elucidação completa de sua estrutura.

Se você ainda não sabe o que é um polímeros semi cristalinos.
Clique agora  no link: https://afinkopolimeros.com.br/polimero-cristalino-o-que-e-saiba-ja/

No caso dos materiais poliméricos, é possível determinar, por exemplo, a cristalinidade por meio da técnica de DRX, através das áreas geradas pelos picos cristalinos em relação a área de todo o espectro gerado. Outra informação que se pode obter é a estrutura formada pelos cristais e como estes se encontram organizados espacialmente.

A Afinko polímeros realiza o ensaio de DRX. Tem interesse em realizar esse ensaio? Entre em contato através do e-mail:

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O que é o Ensaio de Compression Set?

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O ensaio de Compression Set estuda a capacidade dos materiais elastoméricos de reterem suas propriedades elásticas.

Elastômeros têm suas propriedades físico-químicas e mecânicas dependentes dos materiais utilizados em sua formulação. São exemplos desses materiais: aditivos, como agentes de vulcanização ou cura, cargas, ativadores, aceleradores, antioxidantes, agentes de processamento, dentre outros.

Não sabe o que é um elastômero?
Acesse esse link e relembre: https://afinkopolimeros.com.br/o-que-sao-borrachas/

Dentre as propriedades mais avaliadas em elastômeros aqui na Afinko, podemos listar: resistência à tração, resistência química e Compression set. E este último é a propriedade sobre a qual discutiremos hoje.

O que é o Compression Set?

“Compression set” é um termo em inglês (usualmente utilizado) que pode ser entendido como deformação permanente à compressão. Assim como o nome diz, o ensaio tem como objetivo avaliar a deformação permanente, ou seja, irrecuperável, causada por compressão em determinado material elastomérico. Dessa forma, é possível afirmar então que a finalidade deste teste é verificar a capacidade dos materiais elastoméricos de reterem suas propriedades elásticas após ação de esforços de compressão.

Ensaio de Compression Set

Figura: Ensaio de Compression Set.

Como é o ensaio?

Segundo a ASTM D395, é possível realizar o ensaio de Compression set através de dois métodos diferentes: Método A e Método B. Neste ensaio, o corpo de prova em formato cilíndrico é colocado em um dispositivo que irá mantê-lo sob uma determinada solicitação. Essa solicitação pode ser uma carga ou uma deformação constantes, e é aí onde está a diferença dos métodos. O método A é realizado pela aplicação de uma carga constante, enquanto o B sob uma deformação constante. Em ambos os casos, o tempo e a temperatura podem ser definidos, não havendo algum deles determinados por norma.

Antes de continuar lendo, acesse o link e faça já o download do e-book gratuito sobre Identificação de plásticos e borrachas:https://afinkopolimeros.com.br/e-book-identificacao-de-materiais/

A escolha do método é opcional. Ela deve ser baseada nas solicitações em que a peça em questão será submetida durante o uso. Entretanto, existe apenas uma condição que restringe o uso do método B. Este método não é adequado para vulcanizados com mais de 90 IRHD.

A Afinko Soluções em Polímeros realiza o ensaio de Compression Set. Caso tenha interesse em realizar o ensaio, entre em contato conosco através do e-mail: contato@afinkopolimeros.com.br ou pelo telefone: (16) 3307-8362.

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