Efeito da radiação nas propriedades mecânicas do adesivo de poliuretana derivado do óleo de mamona
Resumo
Resumo: Neste trabalho, foi estudado o efeito da radiação nas propriedades mecânicas do adesivo de poliuretana derivado do óleo de mamona. Foram utilizadas técnicas de análise térmica, mecânica, de superfície, microestrutural e testes de adesão com diferentes materiais. O adesivo apresentou estabilidade térmica até 240 ºC em todas as situações. A temperatura de transição vítrea apresentou diminuição após ser submetido à irradiação UVC, enquanto que amostras submetidas à radiação gama e UVA apresentaram aumento nessa temperatura. Foram estudados os comportamentos mecânicos em ensaios de indentação instrumentada em nanoescala, e em testes de tração, compressão e dureza Shore. Foi verificado um aumento de dureza e da resistência mecânica em testes de tração e compressão quando irradiado com radiação UVA, enquanto que a exposição à irradiação UVC levou a um decréscimo nesses valores. A radiação gama não alterou as propriedades mecânicas em relação ao material sem irradiar. Observou-se uma tendência a um comportamento mecânico frágil após a irradiação com radiação UVA. Os ensaios de análise de superfície complementados pelos ensaios microestruturais, levaram a conclusão que a radiação UVA e UVC causam cisão de ligações químicas, enquanto a radiação gama causa aumento no entrecruzamento das cadeias gerando aumento na cristalinidade. Ensaios de adesão com MDF apresentam valores de tensão de ruptura superiores aos deadesivos comerciais que contém formaldeído, sendo que a força de ruptura do adesivo com a aplicação da radiação gama aumenta, enquanto que algumas adesivos comerciais usados, em comparação, a força de ruptura diminui. O adesivo em testes de tração de topo com metais não teve com variação na força de ruptura após a exposição à radiação gama. A partir desses resultados, verifica-se que este adesivo é uma alternativa viável aos adesivos que contem solventes orgânicos, inclusive quando existe a necessidade de exposição à radiação UVA e gama. Abstract: In this work it was studied the effect of radiation on the mechanical properties of adhesive polyurethane derived from castor oil. Thermal analysis, mechanical tests, surface and microstructural analysis and adhesion tests were performed. The adhesive showed thermal stability up to 240 ºC in all situations. The glass transition temperature decreased after UVC irradiation, while samples subjected to gamma radiation and UVA showed an increase at this temperature. The mechanical behavior was investigated by tensile, compressive, instrumented indentation and Shore tests. An increase of hardness and mechanical strength tests in tension and compression when irradiated with UVA was observed, whereas exposure to UVC irradiation led to a decrease in these values. Gamma radiation does not change the mechanical properties for the material without radiation. There was a tendency to brittle mechanical behavior after irradiation with UVA. Thermal and surface analysis complemented by microstructural tests led to the conclusion that the UVA and UVC cause scission of chemical bonds, while the gamma radiation causes an increase in crossing chains generating an increase in crystallinity. Testing of adhesion to MDF present values of tensile strength higher that the obtained with commercial adhesives containing formaldehyde. The rupture strength of the adhesive increases after gamma radiation, while for some commercial adhesives used in comparison, the tensile strength decreases. From these results, it appears that this adhesive is a viable alternative to adhesives containing organic solvents, even when there is a need for exposure to UVA and gamma radiation.
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- Teses & Dissertações [10016]