Modificação do LLDPE através de silanos viabilizando a aplicação em camadas plásticas de linhas flexíveis

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Pessanha, Alexandre Borges
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