Desenvolvimento de um equipamento para realizar medidas de permeabilidade gasosa em polímeros e nanocompósitos poliméricos

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Pavani, Gilberto João
• Orientador(a): Ferreira, Carlos Arthur
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Permeabilidade; Polímeros; Polietileno de alta densidade
• Palavras-chave em Inglês: Gas permeability; Permeameter; Polyethylene; Polymeric nanocomposites; Nitrogen
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/271079

A permeabilidade gasosa em materiais semipermeáveis é uma propriedade inerente a sua estrutura e resulta na absorção de fluidos por difusão nos espaços intermoleculares existentes na matriz do material. A capacidade de um gás atravessar uma membrana semipermeável é objeto de pesquisa em várias áreas a indústria de embalagens de alimentos e medicamentos, a indústria química e de prospecção de petróleo e gás natural. Na extração de petróleo bruto, por exemplo, os polímeros minimizam a permeação gasosa, reduzindo o vazamento de gás natural e óleo cru em risers, prevenindo acidentes que podem causar graves impactos ambientais. O objetivo deste trabalho de pesquisa foi testar e validar o permeâmetro para gases construído e aprimorado pelo autor, visando verificar a influência da adição de nanoargila ao polietileno de alta densidade (HDPE) na permeabilidade gasosa em relação ao HDPE puro, pois não havia equipamentos disponíveis para sua aferição. O referido equipamento possibilita verificar a permeabilidade de diferentes gases em placas poliméricas e de nanocompósitos poliméricos, sendo testado com nitrogênio a 1 MPa e 69°C (342,15 K) em amostras de HDPE puro e com adição de nanoargila, formando um nanocompósito polimérico. Os resultados foram comparados com dados experimentais obtidos anteriormente e informações contidas na literatura, validando o permeâmetro apresentado, que é capaz de aferir a permeabilidade gasosa nas condições descritas com maior precisão e facilidade de operação do que a versão anterior do equipamento, demonstrando que as melhorias e avanços realizados foram adequados, possibilitando a medição das propriedades de transporte de gases em diferentes materiais.