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Análise da tenacidade à fratura da blenda PBT/ABS através da técnica de trabalho essencial da fratura (EWF)

Processo: 12/07463-3
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de julho de 2012
Vigência (Término): 31 de dezembro de 2013
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
Pesquisador responsável:Elias Hage Junior
Beneficiário:Natascha Zocoller Borba
Instituição-sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
Assunto(s):Termoplásticos   Blendas   Polímeros (materiais)

Resumo

A blenda em estudo é a blenda PBT/ABS. O poli(tereftalato de butileno) - PBT, é um termoplástico de engenharia muito importante em diversas aplicações devido à boas características de rigidez, dureza, resistência à abrasão e à solventes. A alta sensibilidade ao entalhe e a sua temperatura de transição vítrea (Tg) acima da temperatura ambiente, são umas das maiores desvantagens, uma vez que reduz sua resistência ao impacto e apresenta comportamento frágil em baixas temperaturas, respectivamente. Para obtenção de um material mais competitivo, essas características podem ser melhoradas adicionando ao PBT algum tipo de polímero elastomérico como, por exemplo, o ABS. Este copolímero, então, tem sido usado como modificador de impacto em muitas blendas comerciais. A tenacidade frequentemente é uma propriedade chave, que pode ser determinada por vários métodos de ensaios normalizados, como Izod e Charpy. Entretanto, a área de mecânica da fratura aparece como uma alternativa viável para o estudo da relação entre a morfologia e a tenacidade à fratura de sistemas poliméricos por determinar a resposta de um material sob fratura a uma carga aplicada. Dessa forma torna-se possível diferenciar a fratura elástica da plástica e separar as energias necessárias para iniciação e propagação da trinca. Para polímeros dúcteis, como o esperado para a blenda em questão, devido à grande zona plástica formada na extremidade da trinca, viabiliza métodos de determinação da tenacidade a fratura por J- Integral e/ou Trabalho Essencial da Fratura (EWF). O método J-Integral representa um método laborioso, com uma integral de deformação independente do caminho ao redor da extremidade da trinca considerando, concomitantemente, a deformação plástica que ocorre ao redor da mesma. Porém, essa abordagem foi desenvolvida inicialmente para aplicação em materiais metálicos que apresentavam fratura dúctil, sendo essa técnica satisfatória apenas para polímeros não muito dúcteis. Por estes motivos, o método de EWF tem recebido especial atenção na determinação da tenacidade de polímeros altamente dúcteis. Sua maior vantagem sobre o método J-Integral é a clara distinção entre os trabalhos de superfície, considerada parte essencial da fratura e de volume, parte não essencial, correspondente ao escoamento plástico, de forma simplista. Portanto, o principal objetivo deste projeto é a aplicação da técnica EWF para a avaliação da tenacidade à fratura da blenda PBT/ABS, obtida por extrusão e utilizando condições diversas de processamento, com consequentemente análise da morfologia obtida. (AU)

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