Preparação e caracterização de nanocompósitos para aplicação no Setor Elétrico

Abstract

Resumo

Resumo: Os equipamentos geralmente utilizados em redes aéreas protegidas são produzidos em polietileno. O polietileno tem boas características mecânicas, térmicas e dielétricas, porém, quando aplicado nesses equipamentos, em ambientes de alta agressividade, necessitam de melhorias para que seu desempenho seja mais satisfatório. Com o objetivo de desenvolver novas formulações que atendam o setor elétrico, foram preparadas composições poliméricas de blendas de polietileno com argilomineral para confecção de equipamentos para o setor elétrico, como espaçadores e isoladores. Foram preparadas formulações com de 20%, 30%, 40% e 50% de LLDPE em HDPE, adicionados de 0,5%, 1%, 2% e 3% de argilomineral e 0,5% de antioxidante. Os materiais obtidos foram avaliados por ensaios mecânicos, DMTA, DSC, TGA, fissuração e densidade. Foram testadas a incorporação mecânica e por solução, sendo a primeira escolhida para a preparação formulações. Observou-se nas blendas que o aumento da concentração de LLDPE, aumenta a região amorfa e há diminuição do tamanho dos cristalitos e da cristalinidade. Os ensaios mecânicos para as formulações com o argilomineral apresentaram diminuição do alongamento e da tensão de ruptura, e houve incremento no módulo de elasticidade para algumas concentrações. A estabilidade à decomposição térmica aumentou com o aumento da concentração do argilomineral, mas houve redução da estabilidade a fotodegradação. A estrutura apresentada pelas blendas foi parcialmente intercalada e foram obtidas formulações que podem ser aplicadas no setor elétrico.

Abstract: The equipment used in electric power distribution are generally manufactured in polyethylene. The polyethylene has great mechanical, thermal and dielectric properties, however when applied in those equipments and submitted to highly aggressive environment; it does not present expected performance. Aiming to develop new formulations to attend the electric power distribution field, were prepared polymer formulations composed by polyethylene and layered silicates to be used in the manufacturing of equipment's to electrical field such as spacers and insulators. The formulations were composed of 20%, 30%, 40% and 50% of LLDPE in HDPE, added with 0,5%, 1%, 2% and 3% of layer silicates and 0,5% of antioxidant. These formulas were evaluated by tensile strength tests, DMTA, DSC, TGA, stress cracking and density tests. The melt intercalation and solution dispersion wore tested, the first one was chosen for preparation formulations. For the blends the increase of LLDPE increases amorphous phase, and decrease the crystallite size and crystallinity. The formulations with layered silicates presented decrease to elongation, tensile strength at break and photodegradation, and improvement into the thermal decomposition with increase of concentration of layered silicates and increase of elasticity modulus for some concentrations. The blends' structures showed have been partial intercalated and we have obtained some formulations that can be applied in electric sector.