Análise comparativa da curva de viscosidade e do índice de fluidez de dois grades de polipropileno utilizando reometria capilar
Revista Sítio Novo
Análise comparativa da curva de viscosidade e do índice de fluidez de dois grades de polipropileno utilizando reometria capilar
Autor Correspondente: Agmar José de Jesus Silva | [email protected]
Palavras-chave: Polipropileno. Curva de viscosidade. Índice de fluidez. Reometria capilar.
Resumos Cadastrados
Resumo Português:
– Neste artigo, dois diferentes grades de polipropileno, denominados de PP01 e PP02, foram recebidos como proposta de trabalho experimental em uma disciplina do curso de especialização em processamento de plásticos e borrachas do IMA/UFRJ. Tal proposta questionou como os autores poderiam determinar a melhor técnica de processamento para cada polímero utilizando apenas conceitos de reometria capilar. Para tal, os polímeros foram avaliados comparativamente em relação aos perfis de suas curvas de viscosidade e ao índice de fluidez (IF ou MFI), com o intuito de avaliar a dependência da viscosidade e do MFI frente à relação estrutura e propriedades desses materiais. Em particular, a medida indireta do peso molecular (prevista pelo valor do MFI) foi utilizada como parâmetro de comparação do comportamento em fluxo dos materiais. Observou-se que ambos os polipropilenos apresentaram uma curva de viscosidade composta apenas pelo platô de região não newtoniana, evidenciando um forte regime de pseudoplasticidade. Adicionalmente, foi possível notar que a curva de viscosidade do PP02 assumiu valores superiores em relação ao PP01 (60,4 a 1924,7 Pa.s contra 50,3 a 1435 Pa.s, respectivamente), implicando a geração de tensões cisalhantes também superiores em relação ao PP01 (1,7 x 105 a 2,2 x 104 Pa contra 1,4 x 105 a 1,6 x 104 Pa, respectivamente). Quando viscosidade e MFI foram comparados conjuntamente, constatouse que o PP01 apresentou MFI maior (20,52 ± 5,64 g/10min com pistão de 5 kg ou 4,24 ± 0,15 g/10min com pistão de 2,16 kg) e, portanto, viscosidade menor em relação ao PP02 (MFI de 12,84 ± 1,72 g/10min com pistão de 5 kg ou 2,72 ± 0,20 g/10min com pistão de 2,16 kg). Os resultados de MFI foram coerentes com os perfis das curvas de viscosidade, sugerindo um maior peso molecular para o PP02 comparativamente ao PP01. Dessa forma, a técnica sugerida para o processamento do PP02 foi extrusão, enquanto para o PP01, moldagem por injeção.
Resumo Inglês:
In this paper, two different grades of polypropylene, called PP01 and PP02, were received as a proposal of an experimental work in a course of the Lato Sensu Course on Specialization and Capacitation in Plastics and Rubber Processing at IMA/UFRJ. This proposal questioned how the authors could determine the most adequate processing technique for each polymer in question using only capillary rheometry concepts. For this, the polymers were evaluated comparatively regarding to the profiles of their viscosity curves and melt flow index (MFI), in order to evaluate the dependence of the viscosity and MFI with the structure and properties relationships of these materials. Particularity, the indirect measurement of the molecular weight (predicted by MFI) was used as a parameter for comparison the flow behavior of the materials. It was observed that both polypropylenes presented a viscosity curve composed by only a non-Newtonian plateau, indicating a strong pseudoplasticity regime for both materials. Furthermore, it was possible to see that PP02 viscosity curve assumed values higher than PP01 (60.4 to 1924.7 Pa.s versus 50.3 to 1435 Pa.s, respectively), resulting in shear stresses values also higher than those developed by PP01 flow curve (1.7 x 105 to 2.2 x 104 Pa versus 1.4 x 105 to 1.6 x 104 Pa, respectively). When viscosity and MFI were compared together, it was shown that PP01 had a higher MFI (20.52 ± 5.64 g/10min with 5 kg piston or 4.24 ± 0.15 g/10min with 2.16 kg piston) and, therefore, lower viscosity compared to the PP02 (MFI of 12.84 ± 1.72 g/10min with 5 kg piston or 2.72 ± 0.20 g/10min with 2.16 kg piston). These results were consistent with the profiles of the viscosity curves, suggesting a higher molecular weight for PP02 compared to PP01. Thus, the processing technique suggested for PP02 is extrusion, while for PP01, injection molding.
