Análise da influência do envelhecimento sobre as propriedades mecânicas de propelentes de base dupla

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Ferreira, Priscila Richa Ribeiro
• Orientador(a): Nunes, Jakler Nichele, Lemos, Maurício Ferrapontoff
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Instituto Militar de Engenharia (IME)
• Palavras-chave em Português: Pólvoras; Degradação; Nitroglicerina; Nitrocelulose
• Link de acesso: https://www.repositorio.mar.mil.br/handle/ripcmb/846512

O presente trabalho avalia a alteração de diferentes propriedades mecânicas de propelentes de base dupla ao longo do envelhecimento e sua relação como as degradações química e física. Foram analisados os efeitos referentes ao envelhecimento natural, para amostras fabricadas em 1999, 2016 e 2019, e ao envelhecimento artificial, realizado a 60 °C por tempos equivalentes a até vinte anos de envelhecimento natural. As propriedades mecânicas foram analisadas em termos de módulos elástico e de relaxamento em ensaios de compressão em analisador termomecânico, e de parâmetros das curvas tensão-deformação em ensaios uniaxiais de tração em máquina de ensaio universal. A degradação química foi analisada em termos da quebra das cadeias de nitrocelulose em ensaios de cromatografia de permeação em gel e a degradação física foi avaliada em relação à perda de plastificantes em analisador termogravimétrico. Análises complementares de espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier confirmaram que as perdas de massa referem-se à perda de nitroglicerina e dietilftalato por evaporação. A estabilidade química dos propelentes foi analisada por cromatografia de fluxo de calor. Os resultados mostraram que as propriedades mecânicas dos propelentes se comportam de forma distinta ao longo do envelhecimento. Observou-se um aumento nos módulos elástico e de relaxamento em compressão, porém uma redução no módulo elástico e nos parâmetros de ruptura em tração. As propriedades mecânicas em tração são influenciadas diretamente pela quebra das cadeias de nitrocelulose. Para o envelhecimento natural, os resultados de tempo de relaxamento indicam que a degradação física é o mecanismo predominante. Por outro lado, para o envelhecimento artificial, os resultados indicam que a degradação física é o mecanismo principal em uma fase inicial, porém a degradação química se torna o mecanismo predominante em uma fase posterior.