Folha de Dados Técnicos de Polímeros: Descrevendo e simplificando.

Todo profissional que atua na área de polímeros, em algum momento, se depara com a necessidade de avaliar uma Folha de Dados Técnicos (Technical Datasheet). Este documento é crucial, pois fornece informações essenciais sobre as propriedades térmicas, reológicas e mecânicas do material. Neste artigo, vamos explorar os dados mais comuns encontrados nessas folhas, como base de avaliação usaremos como exemplo o polipropileno EP 440N da Braskem.

O que encontramos em uma Folha de Dados Técnicos?

Tipicamente, uma Folha de Dados Técnicos de polímeros inclui:

1. Propriedades térmicas (ex: temperatura de fusão, temperatura de transição vítrea);

2. Propriedades reológicas (ex: índice de fluidez);

3. Propriedades mecânicas (foco deste artigo);

4. Propriedades elétricas;

5. Propriedades químicas;

6. Informações de processamento;

Aprofundando nas Características Mecânicas

Vamos analisar detalhadamente algumas das propriedades mecânicas mais importantes:

1. Densidade (ASTM D792)

• Valor exemplo: 0,903 g/cm³

• Método: Este teste é realizado por imersão. A amostra é pesada no ar e depois imersa em um líquido de densidade conhecida (geralmente água). A densidade é calculada com base na diferença entre os pesos.

• Significado: Indica a massa por unidade de volume do material. Em aplicações práticas, uma menor densidade pode resultar em peças mais leves, o que é crucial em indústrias como a automotiva, onde a redução de peso é essencial para a eficiência de combustível.

2. Módulo de Flexão Secante a 1% (ASTM D790)

• Valor exemplo: 1050 MPa

• Método: O teste é realizado em uma máquina de ensaios universal. Uma barra retangular do material é apoiada em dois pontos e uma força é aplicada no centro, causando flexão. O módulo é calculado a partir da curva tensão-deformação a 1% de deformação.

• Significado: Mede a rigidez do material sob flexão. Na prática, um alto módulo de flexão é desejável em aplicações como prateleiras ou painéis automotivos, onde a resistência à deformação sob carga é crucial.

3. Resistência à Tração no Escoamento (ASTM D638)

• Valor exemplo: 22 MPa

• Método: Um corpo de prova em forma de "gravata" é esticado a uma taxa constante em uma máquina de ensaios universal até que ocorra o escoamento. A força máxima antes do escoamento é registrada.

• Significado: Indica a tensão máxima que o material pode suportar antes de começar a deformar plasticamente. Em aplicações práticas, como em embalagens de alimentos, esta propriedade é crucial para garantir que o recipiente não se deforme permanentemente durante o manuseio normal.

4. Alongamento no Escoamento (ASTM D638)

• Valor exemplo: 6%

• Método: Medido durante o mesmo teste de tração da resistência à tração. Representa a porcentagem de alongamento no ponto de escoamento.

• Significado: Representa a ductilidade do material. Na prática, um material com maior alongamento no escoamento, como em filmes para embalagens, permite maior flexibilidade e resistência à ruptura durante o uso.

5. Dureza Rockwell (ASTM D785)

• Valor exemplo: 67 (Escala R)

• Método: Um indentador é pressionado contra a superfície do material com uma carga predeterminada. A profundidade de penetração é medida e convertida em um valor de dureza.

• Significado: Indica a resistência à penetração superficial. Em aplicações como painéis de eletrodomésticos, uma maior dureza significa melhor resistência a arranhões e desgaste superficial.

6. Resistência ao Impacto Izod (ASTM D256)

• Valores exemplo: 140 J/m a 23°C; 65 J/m a -20°C

• Método: Um pêndulo de energia conhecida atinge um corpo de prova entalhado. A energia absorvida durante o impacto é medida.

• Significado: Mede a energia absorvida durante o impacto, indicando a tenacidade do material. Na prática, é crucial para aplicações como carcaças de ferramentas elétricas ou peças automotivas, onde a resistência a impactos repentinos é essencial.

Correlação com Propriedades de Peças Plásticas Finais

O quadro abaixo correlaciona as propriedades mecânicas com as características desejadas em produtos finais, usando como exemplo aplicações em embalagens e peças técnicas:

Quadro 1 - Correlação de propriedade e aplicações

O quadro demonstra como as propriedades mecânicas se traduzem em características práticas essenciais para o desempenho dos produtos finais. Ao compreender estas correlações, engenheiros e designers podem selecionar o material mais adequado para cada aplicação específica, otimizando o desempenho e a durabilidade do produto.

Ao dominar a interpretação desses dados, profissionais podem tomar decisões mais informadas na seleção de materiais, otimização de processos e design de produtos, contribuindo para o desenvolvimento de soluções mais eficientes e sustentáveis na indústria de polímeros.

Boa semana a todos! Go ahed!

Referências

CALLISTER JR., W. D.; RETHWISCH, D. G. Ciência e engenharia de materiais: uma introdução. 10. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2020.

CANEVAROLO JR., S. V. Ciência dos polímeros: um texto básico para tecnólogos e engenheiros. 2. ed. São Paulo: Artliber, 2006.

AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. ASTM D638-14: Standard Test Method for Tensile Properties of Plastics. West Conshohocken, 2014.

AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. ASTM D790-17: Standard Test Methods for Flexural Properties of Unreinforced and Reinforced Plastics and Electrical Insulating Materials. West Conshohocken, 2017.

AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. ASTM D256-10(2018): Standard Test Methods for Determining the Izod Pendulum Impact Resistance of Plastics. West Conshohocken, 2018.

AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. ASTM D792-13: Standard Test Methods for Density and Specific Gravity (Relative Density) of Plastics by Displacement. West Conshohocken, 2013.

BRASKEM. Folha de Dados do Polipropileno EP 440N. Revisão 3, Dez/17.