Estudo do comportamento de viscoelasticidade linear e não linear de misturas PP/PS e PP/PS/SEBS.

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Macaubas, Paulo Henrique Pierin
Data de Publicação: 2003
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-01082024-151507/
Resumo: Neste trabalho, o comportamento de viscoelasticidade linear e não linear de misturas PP/PS, compatibilizadas ou não com o copolímero SEBS foi estudado. Para o estudo da viscoelasticidade linear testes de cisalhamento oscilatório de baixas amplitudes, e testes de fluência foram realizados utilizando-se um reômetro de tensão controlada. A possibilidade da extensão do regime de viscoelasticidade linear obtido por experimentação direta foi estudada através da aplicação do princípio de superposição tempo-temperatura e da relação entre espectro de relaxação e retardação obtida em testes de fluência-recuperação. O comportamento de viscoelasticidade linear também foi comparado com modelos teóricos que prevêem o comportamento dinâmico de misturas poliméricas sob moderados fluxo de cisalhamento. O comportamento de viscoelasticidade não linear foi estudado através de testes de relaxação de tensão realizados em um reômetro de deformação controlada. Ensaios de cisalhamento estacionário utilizando um reômetro de deformação controlada para baixas taxas de cisalhamento, e um reômetro de placas deslizantes para altas taxas de cisalhamento, também foram realizados para diferentes histórias de deformação. O comportamento da tensão de cisalhamento foi correlacionado à evolução da morfologia experimentalmente por microscopia eletrônica de varredura, e teoricamente por modelos de emulsão não lineares. Também uma comparação entre a morfologia prevista por modelos para misturas submetidas à deformação com a obtida por microscopia eletrônica de varredura foi realizada. Resultados do comportamento de viscoelasticidade linear mostraram que a aplicação da superposição tempo-temperatura foi válida somente nas misturas PP/PS correspondendo à saturação da interface pelo SEBS. Um comportamento independente da tensão de cisalhamento não foi obtido para a compliance das misturas estudadas nos testes de fluência. ) A comparação do comportamento de viscoelasticidade linear experimental com o previsto por modelos, permitiu a estimativa da tensão interfacial em uma mistura PP/PS compatibilizada com SEBS. Os resultados do comportamento de viscoelasticidade não linear mostraram que o princípio de separabilidade entre tempo e deformação para o módulo de relaxação não foi obedecido para as misturas estudadas. A manifestação da evolução da morfologia em testes de cisalhamento estacionário foi observada através das características dos \"overshoots\", \"undershoots\", orientação, deformação, quebra e coalescência da fase dispersa, quando a taxa de cisalhamento foi variada. A modelagem do comportamento de viscoelasticidade não linear das misturas estudadas possibilitou o estudo da ocorrência de fenômenos de quebra e coalescência da fase dispersa segundo o fluxo e adição de SEBS na mistura PP/PS. A comparação entre a morfologia das misturas após testes de cisalhamento prevista por modelos e a obtida por microscopia exibiu uma discrepância considerável.
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O comportamento de viscoelasticidade não linear foi estudado através de testes de relaxação de tensão realizados em um reômetro de deformação controlada. Ensaios de cisalhamento estacionário utilizando um reômetro de deformação controlada para baixas taxas de cisalhamento, e um reômetro de placas deslizantes para altas taxas de cisalhamento, também foram realizados para diferentes histórias de deformação. O comportamento da tensão de cisalhamento foi correlacionado à evolução da morfologia experimentalmente por microscopia eletrônica de varredura, e teoricamente por modelos de emulsão não lineares. Também uma comparação entre a morfologia prevista por modelos para misturas submetidas à deformação com a obtida por microscopia eletrônica de varredura foi realizada. Resultados do comportamento de viscoelasticidade linear mostraram que a aplicação da superposição tempo-temperatura foi válida somente nas misturas PP/PS correspondendo à saturação da interface pelo SEBS. Um comportamento independente da tensão de cisalhamento não foi obtido para a compliance das misturas estudadas nos testes de fluência. ) A comparação do comportamento de viscoelasticidade linear experimental com o previsto por modelos, permitiu a estimativa da tensão interfacial em uma mistura PP/PS compatibilizada com SEBS. Os resultados do comportamento de viscoelasticidade não linear mostraram que o princípio de separabilidade entre tempo e deformação para o módulo de relaxação não foi obedecido para as misturas estudadas. A manifestação da evolução da morfologia em testes de cisalhamento estacionário foi observada através das características dos \"overshoots\", \"undershoots\", orientação, deformação, quebra e coalescência da fase dispersa, quando a taxa de cisalhamento foi variada. A modelagem do comportamento de viscoelasticidade não linear das misturas estudadas possibilitou o estudo da ocorrência de fenômenos de quebra e coalescência da fase dispersa segundo o fluxo e adição de SEBS na mistura PP/PS. A comparação entre a morfologia das misturas após testes de cisalhamento prevista por modelos e a obtida por microscopia exibiu uma discrepância considerável.In this work, the linear and nonlinear viscoelasticity behavior of PP/PS blends, compatibilized or not with SEBS was studied. For the study of the linear viscoelasticity small amplitude oscillatory shear, and creep tests were carried out using a stress controlled rheometer. The possibility of extension of the linear viscoelasticity range obtained from direct measurements was studied using time-temperature superposition principle, and the relationship between relaxation and retardation spectra obtained from creep-recovery tests. The linear viscoelasticity behavior was also compared to theoretical models, which predict the dynamic behavior of polymer blends under moderate shear flows. The nonlinear viscoelasticity behavior was studied using stress relaxation tests carried out in a strain controlled rheometer. Steady shear tests using a strain controlled rheometer at low shear rates, and a sliding plate rheometer at high shear rates were also carried out for different shear histories. The behavior of shear stress was correlated to the morphology evolution both experimentally, by scanning electron microscopy, and theoretically, using nonlinear emulsion models. Also, a comparison between the predicted morphology for polymer blends under deformation and the one obtained from scanning electron microscopy was carried out. The results from the linear viscoelasticity showed that the application of time-temperature superposition was valid only for concentrations ofSEBS corresponding to the saturation of the PP/PS blend interface. A stress independent behavior of shear compliance was not observed for the blends under creep tests. A comparison between the experimental and theoretical linear viscoelasticity behavior allowed the calculation of interfacial tension for a PP/PS compatibilized with SEBS. ) The results from the nonlinear viscoelasticity behavior showed that separability between time and strain was not obeyed for the blends studied. The morphology evolution during steady shear tests was observed by overshoots and undershoots features, dispersed phase orientation, deformation, breakup and coalescence when the shear rate was varied. Modeling of the nonlinear viscoelasticity behavior of the blends allowed the study of dispersed phase breakup and coalescence, according to the flow conditions and addition of SEBS. The comparison of the morphology of sheared blends between theoretical prediction and scanning electron microscopy observation showed a significant discrepancy.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPDemarquette, Nicole RaymondeMacaubas, Paulo Henrique Pierin2003-08-20info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-01082024-151507/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2024-08-01T18:20:02Zoai:teses.usp.br:tde-01082024-151507Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212024-08-01T18:20:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
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