Caracterização de materiais

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CAPÍTULO III

MATERIAIS E MÉTODOS

Neste capítulo serão descritos os materiais utilizados e a metodologia para a realização de ensaios físicos, térmicos e mecânicos, nos injetados produzidos.

3.1- MATERIAIS UTILIZADOS

3.1.1 – POLIPROPILENO

De acordo com fabricante, o polipropileno utilizado é um homopolímero desenvolvido para componentes automotivos e o material é não-tóxico,quimicamente inerte e é insolúvel em solventes comuns. Este material possui uma sua cor preta que foi resultado do tingimento por master batch. As propriedades informadas pelo fabricante POLIBRASIL estão na Tabela 3.1.

Tabela 3.1 - Propriedades do polipropileno (código N 168) PROPRIEDADES Índice de Fluidez (230ºC/ 2,16 kg) Densidade Ponto de fusão Módulo de flexão Resistência à tração no escoamentoImpacto IZOD sem entalhe a 23ºC Temperatura de deflexão térmica - HDT (1,82 MPa) Temperatura de deflexão térmica - HDT (0,45 MPa) Vicat (1kg) NORMA ISO 1133 ISO 1183 ISO 3146 ISO 178 ISO 527-2 ISO 180-4/A ISO 75-2/A ISO 75-2/B ISO 306 UNIDADE g/10 min g/cm ºC MPa MPa J/m ºC ºC ºC
3

VALOR 7,5 0,91 160-165 1300 34 25 57 105 152

- 29 -

3.1.2 – COMPÓSITOS DE POLIPROPILENO REFORÇADOS COMFIBRAS DE VIDRO

Foram utilizados pellets já formulados de PP e FV com uma fração mássica de fibras de 20 e 30%, que serão simbolizados de PP20%FV e PP30%FV; respectivamente. De acordo com o fabricante, estes materiais são polipropileno homopolímero reforçado com fibra de vidro, de diâmetro de aproximadamente 14 µm, desenvolvido para aplicações que exigem de alta a excelente rigidez, boa resistênciaao impacto, bom acabamento superficial. O material é não-tóxico e quimicamente inerte e é insolúvel em solventes comuns. Estes materiais possuem uma sua cor preta que foi resultado do tingimento por master batch. As propriedades informadas pelo fabricante POLIBRASIL estão na Tabela 3.2.

Tabela 3.2 - Propriedades do compósito PP20%FV (código F076) e PP30%FV (código F151) PROPRIEDADES Índice deFluidez (230ºC/ 2,16 kg) Teor de carga Densidade Módulo de flexão Resistência à tração no escoamento Impacto CHARPY sem entalhe a 23ºC Temperatura de deflexão térmica - HDT (1,82 MPa) Temperatura de deflexão térmica - HDT (0,45 MPa) Vicat (5kg) Resistência Termo-Oxidação a 150ºC NORMA ISO 1133 ISO 3451-1 ISO 1183 ISO 178 ISO 527-2 ISO 179/1eU ISO 75-2/A ISO 75-2/B ISO 306VS/B/50 ISO 4577 UNIDADEg/10 min % g/cm
3

PP20%FV 5,0 20,0 1,05 3900 70 26 130 145 152 1000

PP30%FV 2,9 30,0 1,13 5800 80 27 145 155 130 1000

MPa MPa kJ/m2 ºC ºC ºC horas

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3.2 – MÉTODOS

3.2.1 – INJEÇÃO DOS CORPOS DE PROVA Um molde foi projetado e fabricado (a partir de um molde disponível para a fabricação de presilhas) de modo a produzir corpos de prova de acordo com as normas da ASTM-D638, tipoIV, para ensaios de tração, e ASTM-D256-93 para ensaios de resistência ao impacto. Este molde foi acoplado a uma injetora modelo horizontal Sinitron (Figura 3.1). Estes materiais foram moldados por injeção em temperaturas de injeção variadas (170ºC, 190ºC, 210ºC, 230ºC e 250ºC) para analisar o comportamento das propriedades em função da temperatura de injeção. Os perfis de temperatura utilizadosnas 4 zonas de aquecimento da injetora foram (1) 165ºC, 168ºC, 170ºC e 170ºC (chamado a partir de agora de Tinj=170ºC); (2) 185ºC, 188ºC, 190ºC e 190ºC (chamado a partir de agora de Tinj=190ºC); (3) 205ºC, 208ºC, 210ºC e 210ºC (chamado a partir de agora de Tinj=210ºC); (4) 225ºC, 228ºC, 230ºC e 230ºC (chamado a partir de agora de Tinj=230ºC) e (5) 245ºC, 248ºC, 250ºC e 250ºC (chamado a partir deagora de Tinj=250ºC). As pressões de injeção e de recalque utilizadas foram de aproximadamente de 60 bar e 50 bar, respectivamente, e os tempos de injeção, recalque, resfriamento e ciclo total foram de 10, 2, 40 e 52 segundos, respectivamente.

Figura 3.1 - Foto da injetora utilizada para injeção de corpos de prova de tração e impacto

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A temperatura é uma variável importante para...
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