A avaliação do efeito de tratamentos térmicos sobre a resistência ao desgaste do polímero polipropileno

Autores

DOI:

https://doi.org/10.47385/cadunifoa.v21.n56.5947

Palavras-chave:

Cinética de cristalização, cristalinidade, resistência ao desgaste, polipropileno, Polímero

Resumo

A cinética de cristalização de polímeros tem ação direta em suas propriedades físicas. Para avaliação da correlação entre a resistência ao desgaste de um polímero e a cinética não-isotérmica de cristalização do mesmo pode-se adotar o ensaio de calorimetria diferencial de varredura (DSC) em que é possível determinar o grau de cristalinidade do material polimérico em diversas variações de taxas de resfriamento. Em seguimento, através de tratamentos térmicos é possível obter um aumento da cristalinidade do polímero e assim um aumento em sua resistência à abrasão, que pode ser medida por meio de ensaios de desgaste realizados em um abrasômetro tipo roda de borracha. Dessa forma, realizou-se os ensaios de DSC em amostras para diferentes taxas de resfriamento, verificando também, a análise isotérmica das amostras tratadas termicamente, o que demonstrou um aumento no grau de cristalinidade da amostra que durante o tratamento foi resfriada ao gelo em 37,17% quando comparado a amostra como recebido. Realizando também ensaios de dureza Vickers e o de desgaste observou-se que a amostra resfriada ao gelo apresentou maior dureza e resistência ao desgaste, ao contrário da amostra resfriada ao ar que demonstrou o menor grau de cristalinidade apresentando menor resistência ao desgaste e menor dureza. O presente trabalho pôde demonstrar que alterações microestruturais conduzem a um aumento da cristalinidade do material, correlacionando o grau de cristalinidade, tratamentos térmicos e a resistência ao desgaste do polipropileno.

Downloads

Não há dados estatísticos.

Biografia do Autor

Raphael Silva, Universidade Federal Fluminense (UFF), Volta Redonda, RJ, Brasil

Graduado em Engenharia Mecânica pela Universidade Federal Fluminense (2017), Mestre em Processamento e Caracterização de Materiais pela mesma instituição (2024), e técnico em Metalmecânica pela Escola Técnica Pandiá Calógeras (2010). Atualmente é Gerente de Contas na empresa Tirreno (2024).

Neil de Medeiros , Universidade Federal Fluminense (UFF), Volta Redonda, RJ, Brasil

Possui graduação em Engenharia Química pela Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro (2003), mestrado (2005) e doutorado (2008) em Engenharia Metalúrgica pela Universidade Federal Fluminense. Em seu mestrado, propôs aprimoramentos no modelamento de elementos combustíveis Angra-1 por meio do método dos elementos finitos com o objetivo de corrigir as suas frequências naturais. Em seu doutorado, trabalhou nos modelamentos analítico e numérico da técnica ECAP (Equal Channel Angular Pressing) de deformação plástica severa, utilizada para o refinamento microestrutural dos materiais processados e, por conseguinte, na melhoria de suas propriedades mecânicas. Atualmente, desenvolve modelos teóricos e numéricos para a descrição do acoplamento termomecânico decorrente de processos de conformação mecânica e também na indústria nuclear, como Professor do Departamento de Engenharia Mecânica da Escola de Engenharia Industrial Metalúrgica de Volta Redonda - Universidade Federal Fluminense (EEIMVR/UFF) e Professor Credenciado junto ao Programa de Pós-graduação em Engenharia Metalúrgica (PPGEM) desta mesma Instituição de Ensino Superior. 

Referências

BATISTA, Valmir R.; FILHO, Humberto P. A.; CUNHA, Humerto T. Ensaios De Resistência À Abrasão De Polietilenos De Ultra - Alto Peso Molecular (Peuapm) Com Abrasímetro De Queda De Areia. 10º Congresso Brasileiro de Polímeros, 2009

CELESTINO, P. A. P.; FELIPE, R. C. T. S.; MACHADO, T. G. Análise Comparativa entre o Tratamento Térmico (Têmpera) e o Tratamento Termoquímico (Cementação) realizado em Aço 1040. HOLOS, v. 3, 2007, doi: 10.15628/holos.2007.147

COSTA, Helson Moreira da et al. Cinética de cristalização não-isotérmica de Resíduos de Polietileno de Alta Densidade (PEAD). Polímeros, v. 24, p. 521-528, 2014.

D'ÁVILA, Marcos A.; AHRENS, Carlos H.; BRETAS, Rosario ES. Simulação do processo de injeção de polipropileno isotático (iPP) utilizando um modelo de cinética de cristalização quiescente. Polímeros, v. 7, p. 62-72, 1997.

FAN, Qingchun et al. Non-isothermal crystallization kinetics of polypropylene and hyperbranched polyester blends. Chinese Journal of Chemical Engineering, v. 23, n. 2, p. 441-445, 2015.

HAGE JR., E.. Aspectos históricos sobre o desenvolvimento da ciência e da tecnologia de polímeros. Polímeros, v. 8, n. 2, p. 6–9, abr. 1998.

JIANG Z., LIU S., ZHAO J., CHEN X. Flame-retarded mechanism of SEBS/PPO composites modified with mica and resorcinol bis(diphenyl phosphate). Polymer Degradation and Stability. 2013; 98:2765-2773.

MARTINS, Júlia CA; NOVACK, Kátia M.; GOMES, Ailton S. Estudo cinético da cristalização dinâmica de um poliéster líquido-cristalino termotrópico com espaçadores flexíveis na cadeia principal. Polímeros, v. 8, p. 76-80, 1998.

OTA, W. N. Análise de compósitos de polipropileno e fibras de vidro utilizados pela indústria automotiva nacional. Dissertação de Mestrado em Engenharia. Curitiba, 2004.

RAMOS, S. M. L. S. et al.. Efeitos da estabilização do Polipropileno nas propriedades térmicas, mecânicas e termo-mecânicas de compósitos de Polipropileno/Atapulgita. Polímeros, v. 27, n. spe, p. 84–90, 2017.

SANTOS, Alessandra Fernandes. Efeito da irradiação por feixe de elétrons sobre as propriedades físicas e químicas de uma resina de polipropileno. 2011. Tese (Doutorado em Engenharia Metalúrgica e de Materiais) - Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2011. doi:10.11606/T.3.2011.tde-05082011-141252. Acesso em: 2022-06-29.

SPADETTI, C. et al.. Propriedades térmicas e mecânicas dos compósitos de Polipropileno pós-consumo reforçados com fibras de celulose. Polímeros, v. 27, n. spe, p. 84–90, 2017.

WANG Y., SHEN C., LI H., LI Q., CHEN J. Nonisothermal Melt Crystallization Kinetics of Poly(Ethylene Terephthalate)/Clay Nanocomposites. Journal of Applied Polymer Science. 2004; 91: 308–314.

Downloads

Publicado

28-05-2026

Como Citar

SILVA, Raphael; DE MEDEIROS , Neil. A avaliação do efeito de tratamentos térmicos sobre a resistência ao desgaste do polímero polipropileno. Cadernos UniFOA, Volta Redonda, RJ, v. 21, n. 56, p. 1–14, 2026. DOI: 10.47385/cadunifoa.v21.n56.5947. Disponível em: https://revistas.unifoa.edu.br/cadernos/article/view/5947. Acesso em: 30 maio. 2026.

Edição

Seção

Tecnologia e Engenharias