Determinação do módulo de elasticidade a torção do Politetrafluoretileno (PTFE) utilizando espectroscopia mecânica

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Piedade, Lucas Pereira
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Politetrafluoretileno; Módulo de torção; Espectroscopia mecânica; Pêndulo de torção; Caracterização mecânica; Polytetrafluoroethylene; Torsion modulus; Mechanical spectroscopy; Torsion pendulum; Mechanical characterization
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/183200

Materiais poliméricos são comumente usados em aplicações de engenharia, o que tem motivado pesquisadores a estudarem seu comportamento mecânico e o desenvolvimento de sistemas de medida. O Politetrafluoretileno (PTFE), comercialmente conhecido como Teflon, é um destes polímeros. Devido ao fato de que o PTFE é capaz de realizar funções estruturais específicas e ser submetido a esforços mecânicos cisalhantes, é importante que se conheça o valor do módulo de torção, G, não só para predizer seu comportamento mecânico, mas também para usá-lo como parâmetro de rigidez em projetos. Desta forma, o principal objetivo deste trabalho foi apresentar e validar o uso de uma técnica alternativa para determinar o módulo de torção, G, de materiais com ênfase em materiais poliméricos, em particular, o PTFE. Para realizar a medida de G, foi utilizado um sistema mecânico contendo um pêndulo de torção e um sensor de movimento rotativo (SMR) acoplado a ele, que permitisse determinar: a posição angular em função do tempo. Então, uma equação derivada dos estudos de espectroscopia mecânica e da teoria de relaxação foi utilizada para o cálculo de G. A técnica aplicada neste trabalho é considerada como não destrutiva e independe de se conhecer o valor do coeficiente de Poisson do material em estudo. Amostras de diferentes diâmetros de PTFE extrudado foram submetidas a esforços de torção simples variando seu comprimento efetivo, a fim de estudar o seu comportamento à torção. As amostras passaram por análises térmicas para determinar seu grau de pureza, estabilidade térmica e estimar sua porcentagem cristalina. Também foram feitas imagens de microscopia eletrônica de varredura (MEV) para garantir que as mesmas estão livres de defeitos do processo de extrusão. Os resultados obtidos com essa técnica de medição mostraram que a equação para determinar G é válida e que os valores de G convergem para um valor comum próximo a 350 MPa para uma relação entre comprimento efetivo e diâmetro (L/d) de 10,64. Uma vez que esse valor está dentro dos limites esperados, esta técnica mostrou-se viável, abrindo possibilidade para o estudo de outras amostras poliméricas.