Modificação do LLDPE através de silanos viabilizando a aplicação em camadas plásticas de linhas flexíveis
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2009 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ |
Texto Completo: | http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/8025 |
Resumo: | The flexible lines are flexible structures manufactured through plastic and steel layers that allows its use in order to permit fluid flow in exploration and production of hydrocarbon between offshore oil units and sea bed and/or coast. Nowadays these pipes are one of the main ways to permit the exploration of hydrocarbon in deepwater. The present study aims to analyze the LLDPE (Low Density Polyethylene) chemical changing through a reactive extrusion process involving VTMS grafting in presence of organic peroxides. After a crosslinking due to water, an analysis will be carried out in order to assess the PEX (crosslinked polyethylene) application in flexible pipe structures. The crosslinking effect at thermal and mechanical properties will also be studied. An experimental planning was carried out in order to evaluate the effect of variable variations such as the rotational velocity of the single-screw extruder, type and concentration of peroxides at melt flow index of the products originated from the LLDPE-peroxides (DCP and Trigonox 101) reaction, and in order to analyze the silane concentration effect, rotational velocity and immersion procedure at melt flow index in products with LLDPE and contents with DCP variable concentrations of silane. The samples were characterized through tests such as MFI (Melt Flow Index), gel content determination, tensile testing and thermal analyses, DSC (Differential Scanning Calorimetry) and TGA (Thermal Gravimetric Analysis). The Fourier Transformed Infrared Spectroscopy (FTIR) was also used to characterize the samples. The samples content 0,07% of DCP and 1,0 and 1,5% of silane, respectively, showed considerable value for gel contents in both rotational velocities (10 and 50rpm). The sample with 0,07% of DCP and 1,5% of silane, at 10rpm, a value of 74,77% of gel content could be noticed. The thermal analyses carried out showed that an increase of thermal stability for the polymer due to crosslinking generation happened. After tensile testing, a considerable changing in mechanical proprieties of the changed LLDPE was not seen due to the specimens heterogeneity. However through FTIR, silane linking was noticed demonstrating the LLDPE reticulation. |
id |
UERJ_5402f8e3a521c35b83179e86bcb4af1d |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:www.bdtd.uerj.br:1/8025 |
network_acronym_str |
UERJ |
network_name_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ |
repository_id_str |
2903 |
spelling |
Rocha, Marisa Cristina Guimarãeshttp://lattes.cnpq.br/5408802153017996Cella, Norbertohttp://lattes.cnpq.br/8613164875025286Marques, Maria de Fátima Vieirahttp://lattes.cnpq.br/7761580869335305Pessanha, Alexandre Borges2021-01-05T18:30:52Z2010-02-042009-08-26PESSANHA, Alexandre Borges. Modificação do LLDPE através de silanos viabilizando a aplicação em camadas plásticas de linhas flexíveis. 2009. 121 f. Dissertação (Mestrado em Materiais não-metálicos; Física e mecânica dos materiais) - Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Nova Friburgo, 2009.http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/8025The flexible lines are flexible structures manufactured through plastic and steel layers that allows its use in order to permit fluid flow in exploration and production of hydrocarbon between offshore oil units and sea bed and/or coast. Nowadays these pipes are one of the main ways to permit the exploration of hydrocarbon in deepwater. The present study aims to analyze the LLDPE (Low Density Polyethylene) chemical changing through a reactive extrusion process involving VTMS grafting in presence of organic peroxides. After a crosslinking due to water, an analysis will be carried out in order to assess the PEX (crosslinked polyethylene) application in flexible pipe structures. The crosslinking effect at thermal and mechanical properties will also be studied. An experimental planning was carried out in order to evaluate the effect of variable variations such as the rotational velocity of the single-screw extruder, type and concentration of peroxides at melt flow index of the products originated from the LLDPE-peroxides (DCP and Trigonox 101) reaction, and in order to analyze the silane concentration effect, rotational velocity and immersion procedure at melt flow index in products with LLDPE and contents with DCP variable concentrations of silane. The samples were characterized through tests such as MFI (Melt Flow Index), gel content determination, tensile testing and thermal analyses, DSC (Differential Scanning Calorimetry) and TGA (Thermal Gravimetric Analysis). The Fourier Transformed Infrared Spectroscopy (FTIR) was also used to characterize the samples. The samples content 0,07% of DCP and 1,0 and 1,5% of silane, respectively, showed considerable value for gel contents in both rotational velocities (10 and 50rpm). The sample with 0,07% of DCP and 1,5% of silane, at 10rpm, a value of 74,77% of gel content could be noticed. The thermal analyses carried out showed that an increase of thermal stability for the polymer due to crosslinking generation happened. After tensile testing, a considerable changing in mechanical proprieties of the changed LLDPE was not seen due to the specimens heterogeneity. However through FTIR, silane linking was noticed demonstrating the LLDPE reticulation.As linhas flexíveis, estruturas compostas por um determinado número de camadas plásticas e de aço, possibilitam o escoamento de fluidos em operações de exploração e produção de hidrocarbonetos entre plataformas marítimas de petróleo e o leito marinho e/ou a costa. E, atualmente, têm sido utilizadas na exploração de hidrocarbonetos em lâminas d água cada vez maiores. O presente estudo visa modificar quimicamente o LLDPE através de processos de extrusão reativa envolvendo a graftização de VTMS na presença de peróxidos orgânicos, e posterior formação de ligações cruzadas promovida pela água. Visa analisar também o efeito da introdução de ligações cruzadas nas propriedades térmicas e mecânicas do LLDPE. De forma a atingir os objetivos propostos, um planejamento experimental foi realizado para analisar o efeito de variáveis como velocidade de rotação do parafuso da extrusora, tipo e teor de peróxido nos índices de fluidez dos produtos da reação do LLDPE com peróxido de dicumila (DCP) e 2,5-dimetil-peróxi-hexano (Trigonox 101). Essa metodologia também foi utilizada para avaliar o efeito da concentração de silano, da velocidade de rotação do parafuso da extrusora e do procedimento de imersão nos índices de fluidez dos produtos da reação do LLDPE com 0,02% p/p de DCP e concentrações variáveis de silano. As amostras foram caracterizadas através dos ensaios para determinação de índice de fluidez (MFI) e teor de gel, ensaios convencionais de tração e técnicas de análise térmica, TGA e DSC. A técnica de FTIR foi utilizada para verificar a ocorrência das reações de graftização e formação de ligações cruzadas no LLDPE. As amostras reagidas com teores de 0,07% de DCP e 1,0 e 1,5% de silano, respectivamente, apresentaram valores significativos para os teores de gel em ambas as velocidades de rotação (10 e 50rpm). A amostra reagida com 0,07% de DCP e 1,5% de silano, a 10rpm, apresentou um teor de gel de 74,77%. A análise termogravimétrica (TGA) realizada evidenciou que houve um aumento da estabilidade térmica do polímero devido à formação de ligações cruzadas. Não se observou um aumento significativo para o limite de resistência para o LLDPE modificado devido à heterogeneidade dos corpos de prova. As análises de FTIR mostraram que houve a graftização e a formação de ligações cruzadas no LLDPE.Submitted by Boris Flegr (boris@uerj.br) on 2021-01-05T18:30:52Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Alexandre Borges Pessanha BDTD.pdf: 2670942 bytes, checksum: c0e972563016ae95ecb5ccf14c0e0403 (MD5)Made available in DSpace on 2021-01-05T18:30:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Alexandre Borges Pessanha BDTD.pdf: 2670942 bytes, checksum: c0e972563016ae95ecb5ccf14c0e0403 (MD5) Previous issue date: 2009-08-26application/pdfporUniversidade do Estado do Rio de JaneiroPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de MateriaisUERJBRCentro de Tecnologia e Ciências::Instituto PolitécnicoPolyethyleneExtrusion processHydrocarbons - TransportPetroleum - PipingPetroleum engineeringFlexible LinesLLDPEPeroxideSilaneCrosslinkingGraftingPolietilenoProcesso de extrusãoHidrocarbonetos TransportePetróleo TubulaçõesEngenharia do petróleoLinhas FlexíveisLLDPEPeróxidoSilanoLigações CruzadasGraftizaçãoCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICAModificação do LLDPE através de silanos viabilizando a aplicação em camadas plásticas de linhas flexíveisStudy of silane grafting reactions of low density polyethylene for pipe applicationsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJinstname:Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)instacron:UERJORIGINALDissertacao Alexandre Borges Pessanha BDTD.pdfapplication/pdf2670942http://www.bdtd.uerj.br/bitstream/1/8025/1/Dissertacao+Alexandre+Borges+Pessanha+BDTD.pdfc0e972563016ae95ecb5ccf14c0e0403MD511/80252024-02-27 14:29:37.3oai:www.bdtd.uerj.br:1/8025Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.bdtd.uerj.br/PUBhttps://www.bdtd.uerj.br:8443/oai/requestbdtd.suporte@uerj.bropendoar:29032024-02-27T17:29:37Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ - Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)false |
dc.title.por.fl_str_mv |
Modificação do LLDPE através de silanos viabilizando a aplicação em camadas plásticas de linhas flexíveis |
dc.title.alternative.eng.fl_str_mv |
Study of silane grafting reactions of low density polyethylene for pipe applications |
title |
Modificação do LLDPE através de silanos viabilizando a aplicação em camadas plásticas de linhas flexíveis |
spellingShingle |
Modificação do LLDPE através de silanos viabilizando a aplicação em camadas plásticas de linhas flexíveis Pessanha, Alexandre Borges Polyethylene Extrusion process Hydrocarbons - Transport Petroleum - Piping Petroleum engineering Flexible Lines LLDPE Peroxide Silane Crosslinking Grafting Polietileno Processo de extrusão Hidrocarbonetos Transporte Petróleo Tubulações Engenharia do petróleo Linhas Flexíveis LLDPE Peróxido Silano Ligações Cruzadas Graftização CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA |
title_short |
Modificação do LLDPE através de silanos viabilizando a aplicação em camadas plásticas de linhas flexíveis |
title_full |
Modificação do LLDPE através de silanos viabilizando a aplicação em camadas plásticas de linhas flexíveis |
title_fullStr |
Modificação do LLDPE através de silanos viabilizando a aplicação em camadas plásticas de linhas flexíveis |
title_full_unstemmed |
Modificação do LLDPE através de silanos viabilizando a aplicação em camadas plásticas de linhas flexíveis |
title_sort |
Modificação do LLDPE através de silanos viabilizando a aplicação em camadas plásticas de linhas flexíveis |
author |
Pessanha, Alexandre Borges |
author_facet |
Pessanha, Alexandre Borges |
author_role |
author |
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv |
Rocha, Marisa Cristina Guimarães |
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/5408802153017996 |
dc.contributor.referee1.fl_str_mv |
Cella, Norberto |
dc.contributor.referee1Lattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/8613164875025286 |
dc.contributor.referee2.fl_str_mv |
Marques, Maria de Fátima Vieira |
dc.contributor.referee2Lattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/7761580869335305 |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
Pessanha, Alexandre Borges |
contributor_str_mv |
Rocha, Marisa Cristina Guimarães Cella, Norberto Marques, Maria de Fátima Vieira |
dc.subject.eng.fl_str_mv |
Polyethylene Extrusion process Hydrocarbons - Transport Petroleum - Piping Petroleum engineering Flexible Lines LLDPE Peroxide Silane Crosslinking Grafting |
topic |
Polyethylene Extrusion process Hydrocarbons - Transport Petroleum - Piping Petroleum engineering Flexible Lines LLDPE Peroxide Silane Crosslinking Grafting Polietileno Processo de extrusão Hidrocarbonetos Transporte Petróleo Tubulações Engenharia do petróleo Linhas Flexíveis LLDPE Peróxido Silano Ligações Cruzadas Graftização CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA |
dc.subject.por.fl_str_mv |
Polietileno Processo de extrusão Hidrocarbonetos Transporte Petróleo Tubulações Engenharia do petróleo Linhas Flexíveis LLDPE Peróxido Silano Ligações Cruzadas Graftização |
dc.subject.cnpq.fl_str_mv |
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA |
description |
The flexible lines are flexible structures manufactured through plastic and steel layers that allows its use in order to permit fluid flow in exploration and production of hydrocarbon between offshore oil units and sea bed and/or coast. Nowadays these pipes are one of the main ways to permit the exploration of hydrocarbon in deepwater. The present study aims to analyze the LLDPE (Low Density Polyethylene) chemical changing through a reactive extrusion process involving VTMS grafting in presence of organic peroxides. After a crosslinking due to water, an analysis will be carried out in order to assess the PEX (crosslinked polyethylene) application in flexible pipe structures. The crosslinking effect at thermal and mechanical properties will also be studied. An experimental planning was carried out in order to evaluate the effect of variable variations such as the rotational velocity of the single-screw extruder, type and concentration of peroxides at melt flow index of the products originated from the LLDPE-peroxides (DCP and Trigonox 101) reaction, and in order to analyze the silane concentration effect, rotational velocity and immersion procedure at melt flow index in products with LLDPE and contents with DCP variable concentrations of silane. The samples were characterized through tests such as MFI (Melt Flow Index), gel content determination, tensile testing and thermal analyses, DSC (Differential Scanning Calorimetry) and TGA (Thermal Gravimetric Analysis). The Fourier Transformed Infrared Spectroscopy (FTIR) was also used to characterize the samples. The samples content 0,07% of DCP and 1,0 and 1,5% of silane, respectively, showed considerable value for gel contents in both rotational velocities (10 and 50rpm). The sample with 0,07% of DCP and 1,5% of silane, at 10rpm, a value of 74,77% of gel content could be noticed. The thermal analyses carried out showed that an increase of thermal stability for the polymer due to crosslinking generation happened. After tensile testing, a considerable changing in mechanical proprieties of the changed LLDPE was not seen due to the specimens heterogeneity. However through FTIR, silane linking was noticed demonstrating the LLDPE reticulation. |
publishDate |
2009 |
dc.date.issued.fl_str_mv |
2009-08-26 |
dc.date.available.fl_str_mv |
2010-02-04 |
dc.date.accessioned.fl_str_mv |
2021-01-05T18:30:52Z |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/masterThesis |
format |
masterThesis |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.citation.fl_str_mv |
PESSANHA, Alexandre Borges. Modificação do LLDPE através de silanos viabilizando a aplicação em camadas plásticas de linhas flexíveis. 2009. 121 f. Dissertação (Mestrado em Materiais não-metálicos; Física e mecânica dos materiais) - Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Nova Friburgo, 2009. |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/8025 |
identifier_str_mv |
PESSANHA, Alexandre Borges. Modificação do LLDPE através de silanos viabilizando a aplicação em camadas plásticas de linhas flexíveis. 2009. 121 f. Dissertação (Mestrado em Materiais não-metálicos; Física e mecânica dos materiais) - Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Nova Friburgo, 2009. |
url |
http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/8025 |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.rights.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/openAccess |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.format.none.fl_str_mv |
application/pdf |
dc.publisher.none.fl_str_mv |
Universidade do Estado do Rio de Janeiro |
dc.publisher.program.fl_str_mv |
Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais |
dc.publisher.initials.fl_str_mv |
UERJ |
dc.publisher.country.fl_str_mv |
BR |
dc.publisher.department.fl_str_mv |
Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto Politécnico |
publisher.none.fl_str_mv |
Universidade do Estado do Rio de Janeiro |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ instname:Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ) instacron:UERJ |
instname_str |
Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ) |
instacron_str |
UERJ |
institution |
UERJ |
reponame_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ |
collection |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ |
bitstream.url.fl_str_mv |
http://www.bdtd.uerj.br/bitstream/1/8025/1/Dissertacao+Alexandre+Borges+Pessanha+BDTD.pdf |
bitstream.checksum.fl_str_mv |
c0e972563016ae95ecb5ccf14c0e0403 |
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv |
MD5 |
repository.name.fl_str_mv |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ - Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ) |
repository.mail.fl_str_mv |
bdtd.suporte@uerj.br |
_version_ |
1811728632723275776 |