Cristalização não isotérmica de poliamida 66: Determinação dos parâmetros da Equação de Nakamura via Método da Curva Mestre

Abstract

RESUMOPoliamida é uma família de termoplásticos utilizada na fabricação de peças com tolerância dimensional relativamente estreita, como engrenagens em produtos eletrônicos, pequenos filtros de combustíveis na indústria automobilística e etc. O controle dimensional está intimamente relacionado à contração que acompanha o processo de cristalização do polímero em peças moldadas por injeção. Assim, o propósito do presente trabalho foi determinar a constante de cristalização não-isotérmica de amostra de poliamida 66 empregando-se o Método da Curva Mestre visando seu emprego em conjunto com a equação de Nakamura para simulação do processo de solidificação na moldagem por injeção. Para tanto, experimentos de cristalização não isotérmica foram realizados em um Calorímetro Diferencial de Varredura, DSC, em várias taxas de resfriamento, na faixa de 5 a 40º C/min. As curvas originais de DSC foram corrigidas em termos da defasagem de temperatura entre a amostra e o forno do DSC antes da aplicação do método. A equação de Nakamura e a constante de cristalização não isotérmica obtida pelo método da Curva Mestre foram empregados para simular as curvas de cristalinidade relativa em função da temperatura para as diferentes taxas de resfriamento. Também foi avaliada a influência do uso de diferentes valores de cristalinidade relativa inicial nas simulações via modelo de Nakamura, análise esta normalmente não encontrada na literatura. As curvas geradas pela constante de cristalização calculada via Método da Curva Mestre apresentaram uma boa concordância com os dados experimentais para esta amostra de poliamida 66 usando-se 10 -5 como cristalinidade relativa inicial para a forma diferencial da equação de Nakamura. Desse modo, o modelo de Nakamura, juntamente com sua constante determinada pelo Método da Curva Mestre, se mostrou uma boa opção para a simulação do processo de cristalização na moldagem por injeção de poliamida 66.Palavras-chave: cristalização não isotérmica, método da curva mestre, poliamida 66, defasagem de temperatura. ABSTRACTPolyamide is a family of thermoplastics used for producing components with tight dimensional tolerance, such as gears for electronics products and small filters for fuels in the automotive industry. The dimensional control of these parts is intrinsically related to the contraction associated to the crystallization process during their injection molding . Therefore, the purpose of the present work was to calculate the non-isothermal crystallization constant of a polyamide 66 sample using the Master Curve Approach for simulation of processing. Non-isothermal crystallization experiments were carried out in a differential scanning calorimeter, DSC, at several cooling rates. The original DSC curves were corrected for the temperature lag between the sample and the DSC furnace. The Nakamura equation and the non-isothermal crystallization constant obtained by the Master Curve Approach were employed to simulate the curves of relative crystallinity as a function of temperature, for the different cooling r...