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Type: Dissertação
Title: Efeito das diferentes condições de resfriamento pós-extrusão na estrutura e comportamento mecânico do PVDF
Author(s)/Inventor(s): Freitas, Rafael Luis Menezes
Advisor: Costa Neto, Celio Albano da
Abstract: O poli(fluoreto de vinilideno) (PVDF) é um polímero semicristalino fluorado frequentemente empregado como barreira de pressão em dutos flexíveis (DF) em processos de explotação de petróleo. A segurança e confiabilidade do DF são de suma importância e a compreensão do comportamento mecânico do material é pouco estudada, sendo que os efeitos da temperatura de resfriamento após extrusão é uma questão ainda em aberto. Neste trabalho, o efeito de diferentes temperaturas de resfriamento após processamento em extrusora sobre a microestrutura e propriedades mecânicas em dois tipos de PVDF foi estudado através de técnicas de observação visual, densidade, difração de raios-x (DRX), calorimetria exploratória diferencial (DSC), análise de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) e ensaios de resistência à tração. Também foi avaliado o efeito da relaxação de tensão em duas temperaturas diferentes (23 e 130 °C) sobre as mesmas propriedades do material. A microestrutura do PVDF se mostrou sensível às diferentes temperaturas de resfriamento após a extrusão, visto que ocorreu variação na densidade, cristalinidade e resistência mecânica independente do tipo de material. Os efeitos da relaxação de tensão atuaram de forma distinta para cada tipo de material. Um deles apresentou o fenômeno de stresswhitening, o que impacta diretamente na microestrutura e resistência mecânica em tração; enquanto no outro este mesmo fenômeno não foi observado e as relaxações tiveram pouco impacto nas propriedades.
Abstract: The polyvinylidene fluoride (PVDF) is a semi-crystalline fluorinated polymer frequently used as pressure sheath in flexible pipes (FP) in oil and gas exploitation. The FR safety and reliability is a subject of prime importance and their mechanical behaviour comprehension is not well understood, with the after extrusion cooling temperature effect remains an open question. In this work, the effect of different cooling temperatures after extrusion on the microstructure and mechanical properties in two PVDF grades was studied by naked eye observation, density, x-ray scattering (XRD), differential scanning calorimetry (DSC), Fourier transformed infrared spectroscopy (FTIR) and tensile tests. Also, the effect of stress relaxation in two different temperatures (23 and 130°C) on the same materials properties was studied. The PVDF microstructure showed to be sensitive to the different cooling temperatures after extrusion, in a way that there were density, crystallinity and mechanical resistance variations, varying almost independently by material grade. The stress relaxation effect act also distinctly by material grade; one of them showed the stress-whitening phenomena, which directly impacts the microstructure and tensile mechanical resistance, meanwhile on the other this phenomena was not observed with little impact in material properties.
Keywords: Engenharia metalúrgica e de materiais
Whitening
Polifluoreto de vinilideno
Subject CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA
Program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Metalúrgica e de Materiais
Production unit: Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
Publisher: Universidade Federal do Rio de Janeiro
Issue Date: Dec-2017
Publisher country: Brasil
Language: por
Right access: Acesso Aberto
Appears in Collections:Engenharia Metalúrgica e de Materiais

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