Abstract
A matriz termoplástica semicristalina PEKK (poli (éter-cetona-cetona)) tem recebido nos últimos anos uma atenção crescente pelas indústrias aeronáutica e espacial, no processamento de compósitos poliméricos avançados. As características de elevados valores de temperatura de transição vítrea, de resistência mecânica e de módulo de elasticidade, baixa absorção de umidade, excelente resistência a variações de condições climáticas, combinadas a uma relativa baixa massa específica faz do PEKK uma atrativa opção para uma variedade de aplicações, principalmente na área aeronáutica. O objetivo deste trabalho é correlacionar parâmetros térmicos e reológicos do PEKK, por meio das técnicas de calorimetria exploratória diferencial (DSC), termogravimetria (TG) e reológica, no estabelecimento de um ciclo térmico de processamento, a ser utilizado na obtenção de laminados de PEKK com fibras de carbono, pela técnica de moldagem por compressão a quente de compósitos termoplásticos. Os resultados obtidos mostram que o PEKK apresenta um excelente balanço de propriedades, tais como elevada temperatura de transição vítrea (153-156 °C) e moderadas temperaturas de processamento, localizadas entre suas temperaturas de fusão (310-325 °C) e de degradação (352-366 °C), principalmente quando comparado com as matrizes atualmente mais utilizadas no setor aeronáutico: o PEEK (poli (éter-éter-cetona)); o PEI (poli (éter-imida)) e o PPS(poli(sulfona). A partir dos resultados térmicos e reológicos obtidos estabeleceu-se um ciclo térmico a ser utilizado no processamento de laminados PEKK/fibras de carbono pelo uso da moldagem por compressão a quente.
Highlights
It was possible to establish appropriate thermal and rheological parameters to be used in hot compression molding of advanced polymeric laminates
Neste trabalho foram utilizados dois tipos de amostras do polímero termoplástico PEKK, na forma de grânulos
As análises de ambas as amostras do PEKK, semicristalina e amorfa, também confirmam que existe uma redução significativa da temperatura de fusão (T ), quando comparadas m aos polímeros de sua família PAEK (PEEK, PEK, PEKEKK), fato este que pode estar relacionado com a adição de grupamentos meta isômeros, conforme citado na literatura[9]
Summary
O PEKK é um polímero composto de uma série de anéis aromáticos que se alternam entre uma ligação éter (-O-) e duas cetona (C = O), conforme ilustra a estrutura química na Figura 1[7,8,9]. Para se otimizar as propriedades mecânicas de componentes fabricados a partir do PEKK, via moldagem por compressão a quente, faz-se necessário um melhor entendimento dos principais eventos térmicos que ocorrem na estrutura da matriz durante o processamento dos laminados. Para se atingir tal objetivo, o conhecimento de parâmetros do processo, tais como: temperaturas de transição vítrea (Tg), de fusão (Tm) e de degradação (TG) se faz necessário, pois tais propriedades podem alterar a morfologia do laminado afetando, conseqüentemente, as propriedades mecânicas do compósito final[10,11]. A partir dos resultados obtidos foi possível estabelecer um conjunto de parâmetros térmicos e reológicos mais apropriado a ser utilizado em um ciclo térmico de processamento durante a moldagem por compressão a quente dos compósitos termoplásticos avançados em estudo
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