Avaliação das propriedades físico-químicas e mecânicas de juntas adesivadas aplicadas na indústria de óleo e gás. - Moraes, Carlos Eduardo (2023)
Um dos grandes problemas enfrentados pela indústria de óleo e gás é a baixa durabilidade das juntas de materiais em estruturas diversas, ocasionadas pela exposição dos fixadores mecânicos a condições ambientais consideradas agressivas, como altos índices de radiação ultravioleta (UV), variações de temperatura e altos níveis de umidade e salinidade. Os adesivos estruturais surgem, portanto, como uma alternativa para união de materiais utilizados nessas estruturas ao invés da soldagem, por exemplo, com o intuito de mitigar riscos causados pelo uso de faíscas em plataformas offshore. O presente trabalho tem por objetivo avaliar a estabilidade térmica e o ciclo de cura de um adesivo estrutural à base de epóxi por meio da análise de termogravimetria (TGA) e calorimetria de exploratória diferencial (DSC), com o intuito de otimizar o processo de cura, visando aumentar as propriedades mecânicas tanto do adesivo quanto da ligação adesiva. Além disso, avaliaram-se as influências de diferentes tratamentos superficiais do aderente (compósito fibra de carbono/epóxi) e de diferentes espessuras da camada adesiva, na resposta mecânica da junta adesivada por meio dos ensaios de lap shear test, double cantilever beam (DCB) e end notched flexure (ENF). A caracterização térmica evidenciou que o adesivo possui temperatura de transição vítrea (Tg) dentro da especificação requisitada pela indústria (acima de 80ºC), além de indicar que o processo de cura em temperatura ambiente por 24 horas não atinge a cura completa e que o processo de pós cura de 80 ºC por 1 hora se mostrou eficiente em aumentar a Tg do adesivo. Por meio dos ensaios mecânicos verificou-se que, dentre as três condições de tratamento superficial estudadas, a pior condição, apresentada no presente trabalho, foi com a aplicação do Fuseply, indicando não somente uma baixa compatibilidade com o adesivo utilizado, mas também que a união adesiva é dependente de outras propriedades além da superfície aderente. Reduzir a quantidade de processos manuais envolvidos nas preparações superficiais é a forma mais eficiente na obtenção de juntas resistentes e consistentes, de modo que a limpeza com solvente se torna a melhor escolha dentre os tratamentos testados para a aplicação que se destina. O aumento da espessura da camada adesiva possui influência negativa na resistência ao cisalhamento, porém atua positivamente nas propriedades de tenacidade a fratura nos modos I e II.