Estudo do efeito combinado da degradação por radiação gama e fratura sob tensão ambiental (ESC) nas propriedades de polímeros vítreos

Abstract

O objetivo deste estudo foi avaliar a degradação por fratura sob tensão ambiental (environmental stress cracking ou ESC) de alguns polímeros vítreos, o poli(metacrilato de metila), o poliestireno e o poli (metacrilato de metila) tenacificado (PMMA-t), após esses polímeros terem sido submetidos a diferentes doses de radiação gama. A exposição à radiação gama foi realizada com doses de até 200kGy utilizando uma fonte de cobalto-60. Foram feitas avaliações prévias sobre o efeito da radiação gama na estrutura do polímero por meio de ensaios de massa molar, espectroscopia no infravermelho e visível, e ensaios de absorção de líquido, em que foram comparados os resultados obtidos para os polímeros irradiados nas diferentes doses com os do não-irradiado. Os estudos de ESC consistiram em submeter os polímeros a ensaios de tração em diferentes taxas de deformação e relaxação de tensão sob líquido e sem líquido. Análises de microscopia ótica e eletrônica de varredura foram feitas na superfície de fratura após ensaios de ESC. A radiação gama promoveu intensas mudanças na massa molar do PMMA e PMMA-t e ocasionou apenas modificações moderadas no PS. As velocidades de absorção de etanol pelo PMMA e PMMA-t aumentaram com o aumento da dose. Para o PS a velocidade de absorção de querosene reduziu nas duas doses maiores (100 e 200kGy). O PMMA e o PMMA-t mostraram nítida dependência do efeito de ESC com a dose de radiação gama e com as condições de ensaio, evidenciada pela maior redução percentual da tensão de ruptura e deformação na ruptura verificada em ensaios realizados com líquidos em comparação aos sem líquido. O poliestireno mostrou a menor dependência do efeito de ESC com a dose de radiação gama