Produção e caracterização de materiais poliméricos para recobrimento de cabos condutores

• Autor(a) principal: Karen Stephanie de Andrade
• Data de Publicação: 2016
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/RAOA-BAVLF2
• topic: XLPE; Envelhecimento acelerado; Dióxido de titânio; Recobrimento polimérico; Negro de fumo; Caracterização físico-química; Cabos elétricos; Compósitos poliméricos; Dióxido de titânio; Engenharia quimica

Os cabos cobertos (cabos protegidos e/ou cabos isolados), dentre os diversos equipamentos do setor elétrico produzidos com materiais poliméricos, se destacam nas redes compactas de distribuição de energia. A obtenção de recobrimento polimérico para cabo condutor com maior suportabilidade à radiação ultravioleta e ao trilhamento elétrico é de fundamental importância para uso em redes compactas. No presente trabalho foram produzidas amostras de polietileno reticulado (XLPE) sem e com aditivo negro de fumo (NF), recobertas e não recobertas com nanopartículas (NPs) de dióxido de titânio (TiO2), para serem aplicadas como recobrimento de cabo condutor. As amostras foram submetidas ao envelhecimento acelerado por estresse ambiental (radiação ultravioleta, temperatura e umidade) em câmara de intemperismo artificial, durante 1000 e 2000 horas. As amostras, antes e após envelhecimento acelerado, foram caracterizadas pelas seguintes técnicas: medida de hidrofobicidade, espectroscopia de absorção molecular na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), microscopia eletrônica de varredura (MEV) com espectroscopia por dispersão de energia de raios-x (EDS), termogravimetria (TG) e calorimetria exploratória diferencial (DSC). A hidrofobicidade das amostras analisadas foi pouco afetada pela adição de NF e/ou recobrimento de TiO2, bem como pelo envelhecimento acelerado por 1000 e 2000 horas em câmara de intemperismo artificial. Por MEV foi possível observar que as amostras aditivadas com NF e recobertas com TiO2 suportaram mais ao processo de degradação superficial em comparação com as demais amostras. De maneira geral, os resultados obtidos por FTIR, TG e DSC indicaram que a presença do NF, bem como de sua concentração, aumentaram a resistência do XLPE ao envelhecimento acelerado por estresse ambiental. O recobrimento das amostras com NPs de TiO2 não interferiu na hidrofobicidade e na estabilidade oxidativa das amostras aditivadas com NF, porém favoreceu na possível degradação superficial das amostras, principalmente quando elas foram expostas ao envelhecimento acelerado por estresse ambiental em câmara climática. O uso dos dois tipos de aditivo NF e do recobrimento de TiO2 não foram suficientes para impedirem o efeito da radiação ultravioleta na degradação das superfícies dessas amostras, apesar de se observar diferenças na degradação sofrida pelas amostras em função da adição do NF e do recobrimento com NPs de TiO²