Estudo do envelhecimento de poliuretanos aplicados na indústria de petróleo

Abstract

Resumo: O Brasil é mundialmente renomado como um líder na extração de petróleo, em águas profundas e ultra profundas. Dentro da cadeia produtiva, grande parte do petróleo e do gás produzido é escoada através de dutos flexíveis que conectam os poços de produção às plataformas. Quando estão apoiadas no fundo do mar, em condição de serviço estático, os dutos flexíveis são denominados flowlines e quando se elevam do fundo do mar até a plataforma, em condição de serviço dinâmico, são denominados risers. Os tubos projetados para aplicações dinâmicas são dotados de bends stiffeners, componentes com formato cônico e, em geral, de base uretânica que têm a função de fornecer uma transição entre a estrutura dos tubos, de rigidez suave, e a plataforma, extremamente rígida. Este trabalho abordou a variação das propriedades mecânicas de poliuretanos como resultado da ação da hidrólise, por envelhecimento acelerado. Os corpos de prova foram expostos a 50, 60 e 70 °C. A variação de massa também foi determinada considerando que esses materiais são projetados para uma vida útil superior a vinte anos. Os poliuretanos apresentaram degradação significativa a 70 °C, o que pode reduzir seu tempo de aplicação no campo por falha mecânica quando submetido a elevadas temperaturas. Palavras-chave: Degradação, poliuretanos, propriedades mecânicas, variação de propriedades. Study of Ageing of Polyurethanes Applied to the Offshore IndustryAbstract: Brazil is worldwide renowned as a leader in oil and gas extraction in deep and ultra deep water. In the production chain, a great part of the oil and gas produced is conveyed through flexible pipelines that connect the production wells to the platforms. When the pipes are laid on the seabed in a static service condition, the flexible pipes are called flowlines and when raised from the seabed to the platform in a dynamic service condition, they are called risers. The pipes designed for dynamic applications are equipped with bend stiffeners, components with conical form and in general based on polyurethanes, which have the function of providing a transition between the structure of the pipes, of smooth stiffness, and the platform, extremely rigid. This work discussed the changes on the mechanical properties of polyurethanes due to hydrolysis under accelerated ageing. The specimens were exposed at 50, 60 and 70 °C. The mass variation was also evaluated considering that these materials are designed for a service life exceeding twenty years. The polyurethanes presented significant degradation at 70 °C, which can reduce its application time in the field owing to mechanical failures when subjected to high temperatures.

Caracterização de nanocompósitos de poliuretano/montmorilonita organofílica por RMN de baixo campo

“…Outras análises podem ser feitas para entender o comportamento dos nanocompósitos [8,10,14] . Poucos trabalhos utilizam a ressonância magnética nuclear de baixo campo, embora esta seja uma análise espectroscópica com grande potencial para ser aplicada ao estudo dos nanomateriais, uma vez que permite avaliar amostras no estado sólido, na sua forma íntegra, gerando resultados precisos acerca da dinâmica molecular, estrutura organizacional e formação de domínios, sem a necessidade de tratamento prévio da amostra, além do resultado exprimir o comportamento médio da amostra em nível molecular.…”

“…A incorporação de nanocargas à matriz polimérica de PU pode diversificar ainda mais a utilização destes polímeros, pois a formação de nanocompósitos de PU tem mostrado melhoria de propriedades mecânicas, térmicas, de barreira, retardância de chama e estabilidade dimensional, quando comparados aos compósitos convencionais. Isto ocorre devido à boa dispersão das nanocargas e interação com a matriz de PU [9][10][11][12][13] . A caracterização de um material é a forma de entender a relação da sua estrutura com as propriedades que ele apresenta.…”

Análise Do Envelhecimento Do Polietileno De Média Densidade Por Monitoramento De Propriedades Mecânicas

“…O envelhecimento está relacionado diretamente com mudanças nas propriedades mecânicas do material. Essas propriedades são comumente monitoradas por testes de compressão, tração, dureza, fadiga e resistência de selagem [2]. Outros métodos podem ser utilizados em paralelo, como a espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), cromatografia de exclusão por tamanho (SEC), ressonância magnética nuclear (NMR) e emissão acústica (EA) [2,3].…”

“…Essas propriedades são comumente monitoradas por testes de compressão, tração, dureza, fadiga e resistência de selagem [2]. Outros métodos podem ser utilizados em paralelo, como a espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), cromatografia de exclusão por tamanho (SEC), ressonância magnética nuclear (NMR) e emissão acústica (EA) [2,3]. FTIR é uma técnica amplamente empregada na determinação de variações na estrutura química de polímeros, demonstrando mudanças significativas em ligações químicas e possibilitando o acompanhamento de separação de fases.…”

“…FTIR é uma técnica amplamente empregada na determinação de variações na estrutura química de polímeros, demonstrando mudanças significativas em ligações químicas e possibilitando o acompanhamento de separação de fases. Alguns trabalhos foram desenvolvidos, utilizando FTIR, com base no monitoramento da separação de fases de determinados polímeros através da variação das intensidades relativas às bandas de carbonilas livres nas cadeias (determinação do índice de carbonila) [2]. As frequências e intensidades das absorções podem ser sensíveis à ordem química, ou seja, taticidade, ramificação, grupos terminais e produtos de degradação [4].…”