Análise da vida útil de polímeros avançados aplicados à proteção balística

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Konarzewski, Vitor Hugo Cordeiro
• Orientador(a): Santana, Ruth Marlene Campomanes
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Balística; Polímeros : Degradação; Ciência dos materiais
• Palavras-chave em Inglês: Ballistic armor; High performance polymers; Polymer degradation
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/197406

O uso de coletes balísticos atualmente é referência pacífica quanto à sua utilização como meio de proteção individual na área de segurança pública diferindo seu emprego sob o nível de proteção balística, ergonomia, bem como o tempo de validade destes materiais. Fabricados basicamente a base de polímeros de alto desempenho, como a fibra de poliaramida (Kevlar® e Twaron®) e polietileno de ultra alta massa molar (Dyneema® e Spectra®), os coletes balísticos no Brasil tem uma data de validade fixada pela legislação em apenas cinco anos a partir da data de sua fabricação, devendo ser destruídos após este prazo, gerando um prejuízo aproximado de duzentos milhões de reais ao ano no país. Esta pesquisa teve como objetivo principal utilizar técnicas confiáveis que pudessem estabelecer o real ciclo de vida destes polímeros, cuja aplicação fosse de baixo custo, sem comprometer a segurança do usuário. A caracterização inicial dos materiais abrangeu desde a determinação de parâmetros de velocidade de degradação por exposição natural ao tempo, avaliando a influência do meio até alterações nas propriedades físicas, tais como térmicas, mecânicas e morfológicas dos compósitos envolvidos. As análises de calorimetria diferencial de varredura (DSC), análise termogravimétrica (TGA), espectroscopia no infravermelho (FTIR) envelhecimento natural, absorção de umidade, análise colorimétrica, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e de desempenho mecânico a tração buscaram qualificar adequadamente as características dos corpos de prova ao longo de um ano de envelhecimento natural. Os resultados mostraram que tanto a poliaramida quanto o PEUAM são estáveis e não se degradam facilmente. Os coletes balísticos possuem um tempo de vida útil superior a cinco anos, sendo que as fibras de coletes com até quinze anos mantiveram propriedades semelhantes a fibras novas. A destruição de coletes a partir da determinação de uma simples portaria e impedindo a revalidação ou reuso do material gera um impacto ambiental considerável, além do prejuízo econômico, em decorrência da incineração e destruição dos coletes balísticos vencidos.