Falha por stress cracking em híbridos PET/argila

Abstract

Resumo: O presente estudo investiga a falha por stress cracking em polímeros contendo argila montmorilonítica. Ensaios de tração e de relaxação de tensão foram conduzidos para avaliar a resistência ao stress cracking do PET puro e dos híbridos PET/argila em contato com soluções aquosas de hidróxido de sódio. As análises por difratometria de raios-X evidenciaram que a argila adicionada não gerou uma estrutura esfoliada e sim a obtenção de microcompósitos. Os resultados mostraram que a presença de argila dispersa no PET causa concentração de tensão, o que exerce forte influência no comportamento de stress cracking, com os efeitos sendo afetados pela ordenação lamelar e ao teor de carga, resultando em maiores taxas de relaxação de tensão. A argila com menor regularidade no empilhamento lamelar, embora ocasione menor concentração de tensão, favorece mais o fissuramento superficial da matriz, sugerindo que o efeito de barreira ao fluido não foi efetivo. Medidas de massa molar evidenciaram que a argila acelera o ataque químico da matriz quando elevadas concentrações de solução são utilizadas, porém diminui o efeito da tensão mecânica na degradação.Palavras-chave: PET, argila, stress cracking, nanocompósitos. Stress Cracking Failure of PET/Clay CompositesAbstract: This study investigates stress-cracking failure of polymer/clay composites. Tensile and stress relaxation tests were conducted to evaluate the stress cracking resistance of PET and PET/clay in the presence of sodium hydroxide aqueous solution. The X-ray diffraction analyses showed that the clay formed a typical structure of a microcomposite, and not an exfoliated structure. The presence of clay causes stress concentration, with a strong consequence to the stress cracking behavior, but the effects depend on the lamellar ordering and the content of clay. When the clay lamellae are less ordered the rise in stress concentration is lower, but causes more surface cracks on the polymer, suggesting that the barrier effect was not very effective. Molar mass measurements showed that the clay accelerates the chemical attack of the matrix when higher concentrations of NaOH are used, but reduces the effect of mechanical stress on degradation. Keywords: PET, clay, stress-cracking, nanocomposites.Autor para correspondência: Marcelo Silveira Aabello, Unidade Acadêmica de Engenharia de Materiais, Rua Aprigio Veloso, 882, Campina Grande, PB, Brasil, IntroduçãoO poli (tereftalato de etileno) (PET) é um dos mais importantes plásticos de engenharia da atualidade, sendo um dos termoplásticos mais produzidos no mundo [1] . Apresenta uma excelente combinação de rigidez e tenacidade, alta resistência ao calor, estabilidade dimensional, capacidade de isolamento elétrico, além da possibilidade de se apresentar no estado amorfo (transparente), parcialmente cristalino e orientado (translúcido) e altamente cristalino (opaco) [2] . Entretanto, desvantagens tais como baixa taxa de cristalização e baixa temperatura de distorção térmica têm limitado suas aplicações como um plástico de engenh...

The Effect of ZnO on the Failure of PET by Environmental Stress Cracking

“…In its various applications, PET may be subject to the simultaneous action of aggressive fluids and mechanical stresses and, hence, ESC investigation is fundamentally important. Studies on the stress cracking of PET were done with several types of fluids, including isopropanol, methanol, ethanol [9,10], and aqueous solutions of NaOH [8][9][10][11][12]. In the latter case, a reduction in molar mass was also observed during the experiments [11], and the action was faster in the amorphous regions [13].…”

Compósitos De Pet, Pós-Consumo, Com Mica

“…O Poli (tereftalato de etileno), conhecido pela sigla em inglês PET, é classificado quimicamente como um copolímero poliéster obtido pela reação de condensação entre o etilenoglicol e o ácido tereftálico (TPA). Apresenta, entre outras propriedades, excelente estabilidade dimensional, fácil conformação, versatilidade de design e cores, fácil processamento, alta resistência ao impacto e alta reciclabilidade, além da possibilidade de se apresentar no estado amorfo (transparente), parcialmente cristalino e orientado (translúcido) e altamente cristalino (opaco) (TEÓFILO et al, 2014;SANTOS et al, 2018).…”