CARACTERIZAÇÃO DO PEUAMM OBTIDO ATRAVÉS DE MOAGEM DE ALTA ENERGIA CRIOGÊNICA

Abstract

O polietileno de ultra alta massa molar (PEUAMM) é um polímero extremamente resistente ao impacto e a abrasão e possui um baixíssimo coeficiente de atrito que o torna autolubrificante. Porém, devido sua alta massa molar, que proporciona a ele uma alta viscosidade no estado fundido, este polímero não pode ser processado através de métodos convencionais como injeção, sopro ou extrusão. Por este motivo, o presente trabalho visa caracterizar o PEUAMM obtido através da moagem de alta energia criogênica a fim de analisar as modificações causadas por essa técnica na estrutura do polímero e avaliar sua contribuição como técnica intermediária de modificação do PEUAMM. A utilização de nitrogênio líquido em sistemas de moagem de alta energia propicia um aumento na eficiência energética global do sistema resultando em partículas mais finas. O moinho utilizado foi do tipo Attritor, a escolha do mesmo deve-se à produção em escala industrial e ao fato de que este permite uma grande variação nas condições de moagem, tais quais, temperaturas, modificação na atmosfera dentro do jarro, bem como moagem a seco e a úmido. Através da análise dos resultados obtidos por MEV, observou-se que tanto em temperatura ambiente, quanto em temperatura criogênica, a moagem de alta energia promoveu a fragmentação e achatamento das partículas, formando os chamados flakes. Este achatamento provocou um aumento de volume e como consequência, a diminuição da densidade aparente do polímero. Uma redução da densidade aparente mais acentuada foi observada para a moagem à temperatura ambiente, devido a maior formação de flakes. A moagem criogênica causa além do achatamento uma quebra nas partículas, provocando uma diminuição do tamanho das partículas e consequentemente, uma menor redução na densidade aparente.  Estudos indicam que a formação dos flakes está relacionada com a transformação de cristais estáveis ortorrômbicos em cristais metaestáveis monoclínicos, esta constatação foi confirmada através do difratograma de DRX, onde foi observado o aparecimento do pico característico da fase monoclínica, centrado em 19,5°. Através da análise térmica por DSC, pode-se observar que a moagem de alta energia, em ambas as condições, não alterou significativamente a temperatura de fusão e de cristalização do PEUAMM, porém provocou uma diminuição na porcentagem de cristalinidade com a moagem criogênica. Em relação à análise reológica, observou-se que tanto a moagem criogênica, quanto a moagem em temperatura ambiente, promoveram um aumento na viscosidade complexa e nos módulos (perda e armazenamento).