Estudo da degradação termo-oxidativa de uma blenda automotiva aplicada em tanques de combustível
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Data de Publicação: | 2023 |
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Texto Completo: | https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/52604 |
Resumo: | No mercado automotivo atual existe uma busca constante pela redução das taxas de emissão de gases poluentes e o aumento da segurança veicular. Para atender a essas demandas o mercado tem investido constantemente no desenvolvimento de novos materiais. O aumento de 10% na massa do veículo resulta em uma redução de eficiência de 4,6% no consumo de combustível, o que, por sua vez, aumenta as emissões de gases poluentes. Nesse contexto, os materiais poliméricos se tornaram uma opção amplamente utilizada na construção de veículos nos últimos anos. No entanto, a degradação e a durabilidade são as principais limitações na aplicação de polímeros na indústria automotiva. Este trabalho tem como objetivo estudar o processo de degradação termo-oxidativa da blenda de PEAD, EVOH e PE-g-AM, comumente utilizada na fabricação de tanques de combustível automotivos. Nesse estudo foram preparadas diferentes composições de blendas, que foram processadas em diferentes tempos de residência de extrusão. As amostras foram analisadas por Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), Espectroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), medidas de Índice de Fluidez (MFI) e Ensaios de Tração. A partir das análises, foi possível observar que o tempo de residência dentro da extrusora é o principal fator que contribui para a degradação da blenda, seguido pelo percentual de EVOH incorporado nas blendas. Quanto maior o tempo de residência e o percentual de EVOH, maior é a velocidade da degradação termo- oxidativa, o que pode levar a comprometimento estrutural dos tanques de combutível. Compreender a degradação termo-oxidativa contribui para uma melhora nos controles de parâmetros de processo de fabricação dos tanques de combustível e consequentemente para melhoria da qualidade e segurança desses componentes. |
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Nesse contexto, os materiais poliméricos se tornaram uma opção amplamente utilizada na construção de veículos nos últimos anos. No entanto, a degradação e a durabilidade são as principais limitações na aplicação de polímeros na indústria automotiva. Este trabalho tem como objetivo estudar o processo de degradação termo-oxidativa da blenda de PEAD, EVOH e PE-g-AM, comumente utilizada na fabricação de tanques de combustível automotivos. Nesse estudo foram preparadas diferentes composições de blendas, que foram processadas em diferentes tempos de residência de extrusão. As amostras foram analisadas por Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), Espectroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), medidas de Índice de Fluidez (MFI) e Ensaios de Tração. A partir das análises, foi possível observar que o tempo de residência dentro da extrusora é o principal fator que contribui para a degradação da blenda, seguido pelo percentual de EVOH incorporado nas blendas. Quanto maior o tempo de residência e o percentual de EVOH, maior é a velocidade da degradação termo- oxidativa, o que pode levar a comprometimento estrutural dos tanques de combutível. Compreender a degradação termo-oxidativa contribui para uma melhora nos controles de parâmetros de processo de fabricação dos tanques de combustível e consequentemente para melhoria da qualidade e segurança desses componentes.In the current automotive market, there is a constant search for reducing the emission rates of polluting gases and increasing vehicle safety. To meet these demands, the market has constantly invested in the development of new materials. The 10% increase in vehicle mass results in a 4.6% efficiency reduction in fuel consumption, which in turn increases polluting gas emissions. In this context, polymeric materials have become a widely used option in vehicle construction in recent years. However, degradation and durability are the main limitations in the application of polymers in the automotive industry. This work aims to study the thermo-oxidative degradation process of the HDPE, EVOH and PE-g-AM blend, commonly used in the manufacture of automotive fuel tanks. In this study, different compositions of blends were prepared, which were processed at different extrusion residence times. The samples were analyzed by Differential Scanning Calorimetry (DSC), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), Scanning Electron Microscopy (SEM), Mass Flow Index (MFI) measurements and Tensile test. From the analyzes, it was possible to observe that the residence time inside the extruder is the main factor that contributes to the degradation of the blend, followed by the percentage of EVOH incorporated in the blends. The greater the residence time and the percentage of EVOH, the greater the kinetic speed of the thermo-oxidative degradation reaction, which can lead to structural damage to fuel tanks. Understanding thermo-oxidative degradation contributes to an improvement in the control of fuel tank manufacturing process parameters and consequently to an improvement in the quality and safety of these components.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em Engenharia MecanicaUFPEBrasilAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessEngenharia mecânicaPEADEVOHBlendas poliméricasDegradaçãoTanques de combustívelEstudo da degradação termo-oxidativa de uma blenda automotiva aplicada em tanques de combustívelinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisdoutoradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPETEXTTESE Jardel Jackson de Oliveira Silva.pdf.txtTESE Jardel Jackson de Oliveira Silva.pdf.txtExtracted texttext/plain204440https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/52604/4/TESE%20Jardel%20Jackson%20de%20Oliveira%20Silva.pdf.txt8da94d953e8d88489be739789bd98ea5MD54THUMBNAILTESE Jardel Jackson de Oliveira Silva.pdf.jpgTESE Jardel Jackson de Oliveira Silva.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1204https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/52604/5/TESE%20Jardel%20Jackson%20de%20Oliveira%20Silva.pdf.jpg9233eb79d7f196ee8d48505d4b22150fMD55ORIGINALTESE Jardel Jackson de Oliveira Silva.pdfTESE Jardel Jackson de Oliveira Silva.pdfapplication/pdf3865874https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/52604/1/TESE%20Jardel%20Jackson%20de%20Oliveira%20Silva.pdf47c60ef307e0cc9753a024e2a5e96578MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; 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