Abstract

A poliamida 6 (PA6) é um polímero termoplástico semicristalino que apresenta alta susceptibilidade ao entalhe quando solicitado mecanicamente. Apesar de apresentar um comportamento dúctil sob deformação e sob fratura quando solicitado sem entalhes, torna-se essencialmente frágil e quebradiço quando entalhado. Assim, o comportamento pseudo-dúctil dessas poliamidas requer cuidados especiais na confecção do entalhe e da pré-trinca para análise de seu comportamento mecânico. Devem ser observadas ainda as dimensões ideais dos corpos de prova para garantir a condição de estado de tensão plana no ensaio de tração uniaxial para aplicação do método EWF (Trabalho Essencial de Fratura). Neste trabalho, o método EWF foi utilizado para a avaliação da tenacidade à fratura de blendas poliméricas com uma matriz PA6 modificada com ABS e também a eficiência de um compatibilizante acrílico reativo (MMA-MA) sintetizado em laboratório, na tenacificação da blenda PA6/ABS. Através da aplicação do método observou-se que a simples incorporação do ABS à poliamida aumenta o termo relativo ao trabalho específico de fratura e reduz a sensibilidade ao entalhe da blenda embora com perda na capacidade de absorção de energia plástica. A incorporação do copolímero MMA-MA à blenda refletiu-se nos acréscimos do trabalho específico e recuperação da capacidade de absorção de energia plástica em relação à blenda não-compatibilizada. Os resultados ilustram a aplicabilidade do método EWF para determinação da tenacidade à fratura de blendas poliméricas em relação aos polímeros puros, bem como a avaliação do efeito do compatibilizante reativo na tenacidade da blenda PA6/ABS.

Highlights

  • A grande evolução científica e tecnológica em blendas poliméricas criou novas fronteiras para a pesquisa em técnicas de caracterização de fratura para os materiais multifásicos elásticos e elasto-plásticos, pois grande parte das blendas é desenvolvida com o objetivo de tenacificar plásticos frágeis

  • Em oposição às técnicas tradicionalmente empregadas para avaliar a tenacidade tais como: os ensaios de impacto Izod e Charpy, queda de dardo, tração sob impacto dentre outras técnicas baseadas na energia total absorvida para fratura do material, a mecânica de fratura fundamenta-se na mecânica do contínuo e na análise de energia absorvida em função da taxa de deformação

  • Os parâmetros de mecânica de fratura, tais como os obtidos pelo método da J-integral e/ou pelo método do Trabalho Essencial de Fratura (EWF), podem fornecer os valores de tenacidade à iniciação sob estados de tensão bem definidos e os mecanismos associados com a etapa de propagação podem ser quantificados usando a curva de resistência à propagação da trinca[1,8,9]

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Summary

Zona plástica l

Em fratura frágil de polímeros vítreos, We é usado para estirar e, em seguida, quebrar as microfibrilas na zona de fissura formada na extremidade da trinca, como mostrado na Figura 2a. Na fratura dúctil de polímeros, We é consumido para formar, e subseqüentemente, quebrar a zona de empescoçamento à frente da extremidade da trinca, Figura 2b. Onde: d é a largura da zona de processo de fratura e é da ordem da espessura do corpo de prova; V e H são tensão e deformação verdadeiras; Hn e Hn são deformações do empescoçamento verdadeira e de engenharia; VH'1 são a tensão e o deslocamento da abertura da extremidade da trinca dentro da zona de processo de fratura; e GIC é o valor de modo I crítico de '1. O primeiro componente da Equação 2 refere-se ao trabalho plástico de empescoçamento e o segundo componente refere-se ao trabalho de fratura na zona de empescoçamento

Trinca d
Materiais e Métodos
Preparação das misturas
Confecção dos corpos de prova
Resultados e Discussão
Referências Bibliográficas

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