Efeitos da irradiação Gama nas propriedades do Poli (ÉTER ÉTER CETONA) (PEEK)

Abstract

O polímero poli(éter éter cetona), PEEK (do inglês , poly(ether ether ketone)) é um material que apresenta excelentes propriedades físico-químicas, tais como alta tensão, boa estabilidade química e térmica. O PEEK é utilizado em diversas aplicações, que vão desde isolante elétrico livre de cloro, no revestimento de cabos e fios de centrais nucleares até na confecção de artefatos médico-hospitalares radioesterelizáveis. Entretanto, dados da literatura sugerem que o PEEK sofre mudanças nas suas características isolantes, quando envelhecido termicamente à temperatura de 290 °C por 2000 horas. Neste trabalho, foram investigados os efeitos radiolíticos combinados com efeitos de envelhecimento térmico acelerado, nas propriedades espectroscópicas, térmicas e elétricas do PEEK comercial, que é um sistema polimérico complexo. Propriedades pouco divulgadas na literatura, como energia de ativação na degradação térmica, entalpia e grau de cristalinidade, foram determinadas. Observou-se que a irradiação gama do PEEK não provocou mudanças significativas nas suas propriedades térmicas. Ao passo que, o envelhecimento térmico acelerado a 300 °C por 1000 horas provocou redução drástica de 60% na entalpia de fusão, devido à destruição de cristalitos, que levou à redução no grau de cristalinidade de ~27% para ~10%. Quando se combina irradiação gama em dose de 300 kGy seguida de aquecimento a 300 °C (1000 horas) se observa um maior efeito nas mudanças das propriedades de entalpia e cristalinidade, com redução nessas propriedades de aproximadamente 87%. A temperatura de início (Tonset) e a energia de ativação da degradação térmica não sofreram alterações significativas, em relação às amostras controle. Medidas de resistividade elétrica superficial no material não apresentaram nenhuma alteração significativa, permanecendo o PEEK dentro da classificação de um material isolante elétrico, mesmo quando submetido a doses altas de radiação gama. Os resultados sugerem que o PEEK comercial é um bom isolante elétrico para componentes expostos aos ambientes de elevadas temperaturas e altas doses de radiação gama.