Caracterização de componentes poliméricos utilizados em rolos de esteiras transportadoras submetidos a radiação ionizante

• Ano de defesa: 2025
• Autor(a) principal: Arquinto, Juliana
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: ionizing radiation; poliamida 6; poliamida 6.6; polipropileno; polyamide 6; polyamide 6.6; polypropylene; radiação ionizante
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/85/85131/tde-04062025-141638/

Os plásticos desempenham um papel fundamental na melhoria da qualidade de vida, sendo amplamente empregados na fabricação de diversos produtos. Por essa razão, a busca por maior produtividade e a necessidade de racionalização de custos têm motivado a indústria a explorar novas alternativas para aprimorar as propriedades desses materiais. Uma dessas alternativas é a modificação das propriedades dos plásticos por meio da radiação ionizante, uma técnica que visa otimizar suas características e desempenho. A radiação ionizante, ao interagir com os polímeros, transfere energia aos átomos da cadeia polimérica, resultando em alterações permanentes em sua estrutura físico-química. Essas alterações podem levar à reticulação ou à cisão das cadeias poliméricas, processos que ocorrem simultaneamente e competem entre si. A predominância de um ou outro processo é determinada, principalmente, pela dose de radiação aplicada ao material. Neste estudo, os polímeros de poliamida 6 (PA 6), poliamida 6.6 (PA 6.6) e polipropileno (PP) foram irradiados com feixe de elétrons em doses de 100 kGy e 200 kGy, com o objetivo de avaliar se o processo de irradiação confere melhorias às propriedades mecânicas e térmicas dos materiais em questão. Os polímeros foram caracterizados por análises mecânicas (tensão de tração na ruptura, resistência à flexão e ensaio de tribologia), térmicas (termogravimetria, calorimetria exploratória diferencial e resistência ao fio incandescente) e espectroscopia vibracional por transformada de Fourier (FTIR). Os resultados obtidos foram comparados com as propriedades das amostras não irradiadas. Os resultados de tensão de tração na ruptura revelaram que a PA 6 apresentou uma redução dessa propriedade quando irradiada, enquanto a PA 6.6 irradiada com dose de 200 kGy apresentou um aumento de 6,8%. Houve aumento na tensão no ponto de escoamento (yield) apenas para as amostras irradiadas de PA 6.6. O alongamento, no entanto, sofreu redução em todas as amostras estudadas após a irradiação. No ensaio de resistência à flexão, observou-se um aumento na propriedade para as amostras de PA 6 e PA 6.6 irradiadas. Nos ensaios de tribologia, a PA 6 demonstrou redução na média do coeficiente de atrito quando irradiada com ambas as doses estudadas. A PA 6.6 apresentou redução no coeficiente de atrito apenas quando irradiada com dose de 100 kGy, enquanto o PP apresentou aumento nessa propriedade com ambas as doses. Na análise de termogravimetria (TGA), foi possível observar aumento na temperatura de início de degradação (Tonset) apenas nas amostras de PA 6.6 irradiadas, sendo esse aumento mais significativo com a dose de 200 kGy. As análises de calorimetria exploratória diferencial (DSC) mostraram redução da temperatura de fusão (Tm) de todos os polímeros estudados após a irradiação. Com relação ao percentual de cristalinidade, houve aumento para as amostras de PA 6.6 e PP irradiadas com ambas as doses. No ensaio de fio incandescente, foi possível observar que a PA 6.6 irradiada com a dose de 200 kGy foi o único material aprovado nas três temperaturas testadas. Concluiu-se que a PA 6.6 apresentou o melhor desempenho quando submetida à radiação ionizante, com aumento de propriedades mais frequente em comparação à PA 6 e ao PP.