Avaliação no desempenho de longa duração do polietileno de alta densidade. - Prudêncio, Danilo Fujii de Matos (2021)
A evolução, o domínio e as vantagens da utilização dos materiais plásticos em diversos setores e tipos de aplicações tem gerado polêmica nos últimos anos. Não em relação a sua utilização, mas em relação ao seu curto tempo de vida em serviço e posterior descarte inadequado, gerando assim grandes impactos ambientais, e uma forma de mitigar o uso de resinas virgens é o aumento do uso de materiais reciclados. O polietileno de alta densidade é um deles (PEAD) e quando reciclado, apesar de apresentar propriedades compatíveis com diversas aplicações e ainda que similares ao material virgem, quando diversas cores, grades, diferentes aditivos e cargas são misturados no processo, podem atuar como concentradores de tensão, provocando efeito deletério nas propriedades e uma redução no tempo de falha, inviabilizando sua reutilização para aplicações estruturais. Este estudo teve como objetivo avaliar o desempenho de longa duração do polietileno de alta densidade (PEAD) virgem e reciclado (PEAD-R) quanto a resistência ao fissuramento sob tensão constante e entalhe (NCLS). Por meio da construção e validação de um dispositivo de ensaio, seguindo os requisitos das normas ASTM F2136-18 e D5397-20, os principais requisitos preconizados foram avaliados: homogeneidade do banho, método de entalhe, reposição do banho, e ajustes das cargas aplicadas. Adicionalmente foi efetuada microscopia eletrônica de varredura (MEV), visando analisar os entalhes nos corpos de prova, a formação de trincas no PEAD e validação do processo de entalhamento. O PEAD e o PEAD-R foram avaliados no desempenho de curta e longa duração. Adicionalmente afim de aproximar e simular o PEAD reciclado pós-consumo e pós-industrial e verificar se há alterações no desempenho de curta duração, diferentes misturas com polipropileno (PP), carbonato de cálcio (CaCO), dióxido de titânio (TiO) e dióxido de silício (SiO) foram preparadas em frações mássicas variando de 2 a 8%. Os materiais foram caracterizados por meio de ensaios mecânicos de tração, flexão, impacto e NCLS. Os resultados para os ensaios de curta duração para o PEAD-R e as misturas realizadas não apresentaram diferenças estatisticamente significativas para um intervalo de confiança de 95%. Os resultados de longa duração NCLS para o PEAD-R mostraram uma dispersão elevada de 15,2% para os corpos de prova estampados, e uma dispersão de 8,7% e 9,6% para os corpos de prova injetados, abaixo dos 10% que preconiza a norma, que validaram o dispositivo construído, viabilizando o PEAD-R para aplicações estruturais.