Estudo da influência dos métodos de reticulação sobre as propriedades do polietileno.

Abstract

O polietileno (PE) é considerado um dos mais versáteis termoplásticos disponíveis na atualidade, porém possui limitações ligadas ao seu baixo ponto de fusão, baixa resistência ao calor, tendência à propagação de trincas quando submetido a diversos esforços mecânicos, à solubilidade ou inchamento em hidrocarbonetos e à sua baixa resistência à ruptura quando sob tensão. Para suprir essas deficiências, foram desenvolvidos processos de reticulação da cadeia do PE, conferindo ao polímero uma rede tridimensional com caráter termofixo, que torna esse material mais estável às variações de temperatura. Dentre os vários caminhos que podem levar à formação de ligações cruzadas em polietileno, os principais métodos empregados nas indústrias são: utilização de peróxido ou silano como agentes de modificação química (iniciação térmica ou reticulação química) e uso de radiação com ou sem a adição de peróxidos (iniciação por radiação ou reticulação física). Neste trabalho, os métodos analisados foram aqueles que utilizam peróxido e silano como agentes de modificação química para a formação de ligações cruzadas visando a aplicação do PE em tubos de condução de água quente e fria. Para se alcançar esses objetivos, os PE’s originais e seus respectivos reticulados por meio de peróxido (PEX-A) e silano (PEX-B) foram caracterizados por espectroscopia de infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), teor de gel e análises térmicas (TGA e DSC). Também foram avaliadas algumas propriedades mecânicas tais como dureza e resistência à tração, bem como a determinação da temperatura de deflexão (HDT). Os espectros obtidos por espectroscopia na região do infravermelho demonstraram a presença dos grupos funcionais característicos do PE e a incorporação de grupos siloxano no PEX-B. O teor de gel obtido acima de 60% demonstrou a formação de cadeias intrecruzadas entre as moléculas dos polímeros. As análises térmicas associadas aos demais dados da literatura indicam, de maneira geral, maior eficiência na formação de cadeias cruzadas pelo processo de reticulação via silano do que a reticulação via peróxido. Quanto aos ensaios mecânicos, os mesmos também demonstram melhoria nas propriedades mecânicas do polímero reticulado quando comparado ao respectivo PE original. Desta forma, de modo geral, o método via silano forneceu resultados suficientes para a conclusão de que as propriedades avaliadas são superiores quando comparado ao método de reticulação via peróxido.