Avaliação do efeito do reprocessamento do polietileno de ultra alto peso molecular sobre suas propriedades mecânicas, térmicas e morfológicas

Abstract

A International Standard Organization (ISO) define o PEUAPM como tendo uma massa molar de pelo menos 1 milhão g/mol, que resulta em um grau mínimo de polimerização de n ≈ 36. 000 por cadeia. É um polímero da família do polietileno, fabricado sob elevada pressão a temperatura acima da temperatura de fusão, aproximadamente 135° C, com porcentagem de cristalinidade de 58 % a 75 % dependendo da resina. O PEUAPM possui cadeias extremamente longas e bastante emaranhadas, propriedade distintiva de outros polímeros. Dentre as vantagens oferecidas por este polímero, destacam-se propriedades excelentes de deslizamento, resistência ao impacto, à fadiga e resistência à abrasão. Ao ser processado por usinagem, esse polímero gera bastante resíduo e sobras de suas aparas que acabam sendo descartados. Muitas indústrias acabam não sabendo o que fazer ou como dar destino a esse produto. Por ter um custo elevado, torna-se interessante saber se é ou não possível reprocessar e reutilizar esse material.Neste trabalho foram estudadas as propriedades mecânicas, térmicas e morfológicas do PEUAPM antes e após o seu reprocessamento, através das técnicas de moldagem por compressão e extrusão RAM, com o intuito de verificar se seria possível a reutilização desse material na indústria. Os resultados obtidos mostraram que é possível reprocessar o PEUAPM após o processo de micronização de placas obtidas do produto virgem, sem obter perdas em relação às suas propriedades mecânicas e térmicas. Comparando resultados de Impacto Charpy, Abrasão Slurry e Coeficiente de Fricção, o produto reprocessado obteve melhores resultados em comparação ao produto virgem. O reprocessamento também mostrou que o processo de moldagem por compressão apresenta melhores resultados de Tração em relação ao processo de extrusão RAM.

The International Standard Organization (ISO) defines the UHMWPE as having a molar ratio of at least 1 million g / mol mass, which results in a minimum degree of polymerization of n ≈ 36,000 per chain. It is a polymer of the polyethylene family manufactured under elevated pressure at temperatures above the melting temperature of approximately 135° C, with percent crystallinity from 58% to 75% depending on the resin. The UHMWPE has very long and very tangled chains, distinctive property of other polymers. Among the advantages offered by this polymer, the most important are excellent sliding properties, impact resistance, fatigue resistance and abrasion resistance. When processed by machining, this polymer generates enough waste and leftovers that end up being discarded. Many industries end up not knowing what to do to this product. By having a high cost, it is interesting to know whether it is possible to reprocess and reuse this material.In this research we study the mechanical, thermal and morphological properties of UHMWPE before and after reprocessing, through the techniques of compression molding and RAM extrusion, in order to verify whether it is possible to reuse this material in the industry. The results showed that it is possible to reprocess the UHMWPE after the micronization process of sheets obtained from virgin product, without loss in relation to its mechanical and thermal properties. Comparing results of Charpy Notched Impact Strength, Slurry Abrasion and Static and Kinetic Coefficients of Friction, the reprocessed product achieved better results compared to the virgin product. Reprocessing also showed that the process of compression molding has better tensile properties in relation to the RAM extrusion process.