Caracterização morfológica

A Figura 37 apresenta as imagens de MEV da morfologia das amostras fraturadas criogenicamente a partir dos corpos de prova moldados por injeção.

Figura 37. Imagens de MEV da superfície criofraturada do: a) PMMAc (100), b) PMMAel (100), c)PMMAc/SiO2 (99,5/0,5), d) PMMAel/SiO2 (99,5/0,5), e) PMMAc/SiO2 (99/1), f) PMMAel/SiO2

(99/1), g) PMMAc/SiO2 (95/5) e h)PMMAel/SiO2 (95/5) f) d) a) b) e) g) c) h)

Analisando a Figura 37 é possível visualizar e ter uma noção da dispersão das partículas de sílica em ambas as matrizes poliméricas. Com o aumento da concentração de sílica pode-se observar que as partículas estão bem dispersas e não apresentam nenhum sinal de regiões com partículas aglomeradas em ambos os tipos de matriz de PMMA.

A Figura 38 ilustra uma análise de Energia Dispersiva de Raios X (EDS) das partículas destacadas com um círculo nas Figuras 37 (c) e (h) com espectro da área destacada.

Figura 38. Imagem de MEV da região: a) região destacada da Figura 37 (c); b) região destacada da Figura 37 (h)

A análise de Energia Dispersiva de Raios X foi realizada para identificar e mapear os elementos da superfície da amostra analisada, comprovando que a partícula analisada é sílica.

a)

5 CONCLUSÕES

Este trabalho teve como objetivo principal o desenvolvimento de compósitos PMMA/SiO2, em diferentes concentrações, por meio de mistura mecânica em extrusora monorosca e por meio de mistura via solução, aumentando a resistência à abrasão e ao risco, minimizando a perda da transparência do PMMA. Para isso, foi analisado o efeito da concentração de sílica nas propriedades mecânicas, morfológicas e reológicas do PMMA. As principais conclusões do trabalho foram:

 Foi possível a obtenção de filmes de compósitos PMMAel/SiO2 através do processo de extrusão de filme tubular, e, após a adesão dos filmes nas chapas de PMMA virgem, os materiais produzidos tiveram boa aparência, sem comprometer a transparência, aumentando resistência à abrasão, ao risco e a dureza;

 Os compósitos obtidos por solução e aplicados em chapas de PMMA virgem também apresentaram uma boa aparência em ambos os solventes utilizados, sem comprometer a transparência, apesar do método utilizado para aplicação das soluções nas chapas de PMMA ter se mostrado ineficiente no que diz respeito às propriedades mecânicas;

 Observou-se também uma mudança do mecanismo de desgaste com o aumento da concentração de sílica, mudando de microsulcamento para microcorte e até microtrincamento com o aumento da dureza, principalmente nos compósitos prensados e nos compósitos moldados por injeção, ocorrendo uma redução na largura média dos riscos e na resistência à abrasão, o que fez com que houvesse uma melhoria nestas propriedades;  Com relação às propriedades mecânicas de tração, observou-se que houve

uma redução na resistência máxima à tração para os compósitos com matriz de PMMAc e uma manutenção desta propriedade para os compósitos com matriz de PMMAel, em função do aumento da concentração de sílica;

 Os resultados de reometria de torque e de índice de fluidez mostraram que com o aumento da concentração de sílica nas matrizes de PMMA conduziu de forma geral a um aumento da viscosidade do sistema, e consequentemente uma diminuição no índice de fluidez;

 E com relação às morfologias obtidas, através de MEV, foi possível avaliar a eficiência do processo de dispersão das partículas de sílica na matriz de PMMA, mostrando que as partículas de sílica estão bem dispersas nas amostras obtidas por moldagem por injeção; Também foi possível realizar a medição do tamanho médio de partícula com o auxílio do software image j, mostrando que o diâmetro obtido se aproximou do medido por granulometria à laser;

Por fim, a incorporação de partículas de sílica em matriz de PMMA a partir do processamento sob fusão e da adesão de filmes de compósitos em chapas de PMMA comercial mostrou-se uma alternativa viável e promissora para a obtenção de materiais anti-risco.

6 SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS

Para dar continuidade no estudo e desenvolvimento de compósitos de PMMA/SiO2, os seguintes pontos são sugeridos:

 Utilizar partículas de sílica na escala nanométrica;

 Realizar o processamento em extrusora dupla rosca para aumentar a dispersão das partículas de sílica na matriz e melhorar a eficiência de mistura;

 Utilizar outros métodos de preparação de compósitos para avaliar relações de custo benefício entre outras propriedades;

 Utilizar outros métodos para avaliar a resistência ao risco, variando a ponteira e o ângulo de contato.

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APÊNDICE

A Figura 39 apresenta as amostras moldadas em uma injetora da marca FLUIDMEC do Brasil, modelo H3040, conforme a norma ASTM D-638, com corpo de prova tipo I. As condições utilizadas foram: temperatura de 190°C no funil de alimentação e 210°C no bico de injeção, e temperatura de molde 40°C, com força de fechamento de 30 ton. e tempo de resfriamento de 25 segundos.