Qf661 Reologia E Processamento De Polimeros MariadoCarmoGoncalves

QF 661-A – Química Aplicada

Reologia de Polímeros

Definição de Reologia
• Foi criada pelo Prof. Eugene Bingham e colaboradores em 1920.
• Origem grega: Rheo = fluxo; Logos = estudo

Ciência que estuda o fluxo e a deformação da matéria através da resposta do material à aplicação de uma tensão ou deformação.

Deformação – Definição
• Deformação (γ): está associada à mudança de forma de um corpo.

elongação

Deformação Elongacional elongação L’

L

• Deformação: γ =

L'− L
L
•

• Taxa deformacional: γ =

[ ]

d (deformação) dγ −1
=
s d (tempo) dt Deformação Cisalhante
X
H

X
H
• dγ dv −1 γ =
= [s ]
• Taxa deformacional: dt dy γ =

Tensão - Definição
• Tensão (τ): é uma medida de força associada a uma determinada área. F

<

F τ= A

n

A
▫ Tensão de cisalhamento
▫ Tensão elongacional
▫ Tensão de compressão

Classificação dos Materiais - Reologicamente
• Viscosos: deformam-se irreversivelmente.
▫ A energia requerida para a deformação é dissipada e não pode ser recuperada pela remoção da tensão

• Elásticos: deformam-se elasticamente
▫ A energia requerida para a deformação é completamente recuperada quando a tensão é removida

• Viscoelásticos: comportamento intermediário entre os fluidos e sólidos ideais
▫ Eles dissipam e armazenam o trabalho externo aplicado

Materiais Viscosos
• Lei de Newton: descreve o comportamento de fluxo de um fluido viscoso. τ = µ .γ&
▫ Onde: μ= viscosidade newtoniana (Pa.s); τ = tensão de cisalhamento (Pa); γ& = taxa de cisalhamento (s-1)

Materiais Elásticos
• Lei de Hooke: descreve o comportamento da deformação elástica.

τ = G.γ
▫ Onde: τ = tensão (Pa); γ = deformação;
G = módulo elástico (Pa): propriedade intrínseca do sólido.

Materiais Viscoelásticos
Fluido Newtoniano

Comportamento viscoelástico
Sólido elástico

Materiais Viscoelásticos
• Comportamento característico de materiais com alta massa molar
(Polímeros)

Nós temporários

Efeito Weissenberg

Fenômeno Reológico - Efeito Weissenberg

Newtoniano

Viscoelástico