EMU: Aquisição de Reômetro Híbrido para análises eletroreológicas, extensionais e dinâmico-mecânicas de polímeros e Reômetro para cinética de reticulação e caracterização dinâmico-mecânica de elastômeros

• Processo: 23/17382-5
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa Infraestrutura - Pequeno Médio Porte
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2024
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2027
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Luiz Antonio Pessan
• Beneficiário: Luiz Antonio Pessan
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Caio Gomide Otoni ; Carlos Henrique Scuracchio ; Eduardo Henrique Backes ; Juliano Marini ; Lidiane Cristina Costa ; Lucas Henrique Staffa ; Rafael Barbosa
• Assunto(s): Polímeros Reologia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Análise Dinamica Mecânica | Cinética de reticulação de elastômeros | Eletroreologia | Polímeros | Reologia | Polímeros

Resumo

Os equipamentos pleiteados serão instalados em laboratório vinculado ao Núcleo de Reologia e Processamento de Polímeros (NRPP) do Departamento de Engenharia de Materiais (DEMa/UFSCar). Para além de um espaço físico, o NRPP é um grupo organizado de pesquisa composto por docentes, técnicos e alunos de graduação e pós graduação. Foi oficialmente estabelecido em 1996 através de seu reconhecimento como núcleo de excelência pelo Programa Nacional de Excelência - PRONEX e desde 03/05/2013 está sob responsabilidade do Prof. Dr. Luiz Antonio Pessan, responsável por esta proposta.Neste EMU estão sendo solicitados 2 tipos de equipamentos inéditos na rede EMU-FAPESP, (1) Reômetro Oscilatório com acessórios para regime extensional, eletrorreologia e análise dinâmico mecânica (DMA) e (2) Rubber Process Analyzer (RPA)O primeiro, trata-se de um Reômetro Híbrido HR 20 Discovery de placas paralelas (TA Instruments) de alta sensibilidade (Torque mínimo de 1 nN.m).Este reômetro com os acessórios solicitados abrange uma grande variedade de materiais poliméricos que podem ser caracterizados, deste baixas temperaturas até altas e em diferentes regimes, como permanente e oscilatório, e fluxos de cisalhamento e extensional. Com o auxílio do acessório extensional, caracterizações mais profundas poderão ser realizadas, como por exemplo, voltadas para desenvolvimento de materiais para manufatura aditiva, como filamentos e a simulação do comportamento desses materiais durante o processo de impressão 3D, além do entendimento básico do comportamento de materiais poliméricos sob fluxo extensional como: blendas, hidrogéis e (nano)compósitos. Além disso, outros acessórios como o de eletrorreologia abrange uma área de desenvolvimento de materiais que possuem propriedades elétricas únicas, como blindagem eletromagnética (Eletromagnetic Shielding) que podem ser utilizadas em aplicações militares, bem como para desenvolvimento de eletrônicos em sistemas embarcados como aviões e drones, além de aplicações na medicina regenerativa de tecidos eletroestimulados, como músculos artificiais. Por fim, o modo DMA, permite a caracterização dinâmica mecânica sob diferentes solicitações: como frequências, temperaturas para determinação das componentes viscoelásticas, grau de reticulação, amortecimento e transições térmicas (Tg e/ou sub Tg).O segundo equipamento solicitado é um Rubber Process Analyzer (RPA) e é de grande interesse ao departamento de Engenharia de Materiais da Universidade Federal de São Carlos. Na área de materiais poliméricos, destaca-se o histórico da pesquisa e das atividades de extensão em borrachas e elastômeros desde sua criação pioneira, sendo realizados estudos quanto à formulação, processamento, reticulação e caracterização de propriedades.O RPA tem como principal característica a possibilidade de realizar ensaios em compostos elastoméricos em todas suas fases de transformação até a medição de propriedades relevantes, como por exemplo: 1) Analisar o comportamento do composto com variação na temperatura e na amplitude e frequência de deformação no estado não curado, mimetizando as condições de processamento para conformação do produto;2) Investigação sobre estrutura molecular do material, tal como relação entre propriedades reológicas e peso molecular, ramificações de cadeia, presença de géis, presença de copolímeros em bloco, etc. 3) Avaliar a cinética de cura do composto sob tensão e deformação em regime isotérmico e não isotérmico. Além disso, é possível durante a cura acompanhar a evolução das propriedades viscoelásticas como módulos de perda (parte viscosa) e de armazenamento (parte elástica), tangente de delta, entre outras, ampliando muito as possibilidades de pesquisa em modelos como: espumação durante vulcanização, inchamento do extrudado aliado ao início da cura, dentre inúmeros outros. (AU)