The combined effect of photodegradation and stress cracking in polystyrene

Sousa, Alexandre Rangel de; Amorim, K.L.E.; Medeiros, Eliton S.; Mélo, Tomás Jefférson Alves de; Rabello, Marcelo S.

doi:10.1016/j.polymdegradstab.2005.10.002

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“…Todas as amostras foram mantidas na sala de teste por no mínimo 24 horas antes de cada ensaio para equilíbrio de temperatura. No teste dinâmico foram utilizadas taxas de deformação de 2 e 5 mm/min e durante a aplicação da carga a superfície da amostra foi mantida em contato com os respectivos fluidos através de uma aplicação manual do agente químico embebido em um chumaço de algodão [13] . A escolha dessas velocidades de deformação foi baseada em experimentos anteriores [16] , onde observou-se que em velocidades mais altas o tempo de contato com o agente químico era reduzido, diminuindo os efeitos observados.…”

Section: Methodsunclassified

Stress cracking e ataque químico do PET em diferentes agentes químicos

Teófilo¹,

Melo²,

Silva³

et al. 2009

Polímeros

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A análise de resistência ao stress cracking (ESCR) do PET foi feita em corpos de prova de tração moldados por injeção, utilizando vários agentes químicos (metanol, etanol, propanol, butanol e soluções de hidróxido de sódio em diferentes concentrações). Foram realizados ensaios dinâmicos e estáticos de tração. Durante os testes os corpos de prova foram mantidos em contato com os agentes e as propriedades mecânicas monitoradas. Os resultados evidenciam que todas as soluções de hidróxidos de sódio testadas são agentes agressivos de ESC por diminuírem as propriedades mecânicas do polímero, ocasionando falha catastrófica. Já os demais fluidos, apesar de não terem efeito significativo nas propriedades do PET, afetam drasticamente sua aparência superficial. Observou-se também a ocorrência de ataque químico nos ensaios com NaOH, resultando em redução nas massas molares.

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Section: Methodsunclassified

Stress cracking e ataque químico do PET em diferentes agentes químicos

Teófilo¹,

Melo²,

Silva³

et al. 2009

Polímeros

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“…Contudo, após 3 semanas de exposição as amostras apresentam uma estabilização ou uma recuperação nos valores de tensão na ruptura com o aumento do tempo de exposição. No caso da recuperação, este fato já foi observado para o polipropileno e poliestireno quando submetidos a radiação UV [5,21] e pode ser atribuído a uma maior deterioração superficial da amostra, onde a camada fortemente degradada é destacada do corpo de prova e não consegue transferir a tensão aplicada às camadas subsequentes. Consequentemente, apenas as camadas internas são analisadas e, devido a essas estarem menos afetadas pela radiação UV, os valores de tensão na ruptura tendem a aumentar.…”

Section: Propriedades Mecânicasunclassified

Fotodegradação de compósitos de poliestireno/argila montmorilonita: efeito do tipo de argila e presença de sal

et al. 2012

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Resumo:Compósitos de poliestireno/montmorilonita (PS/MMT) contendo 2,5% em peso de argila foram preparados com dois tipos de argila modificada com sais quaternários de amônio. Também foram preparadas amostras do PS + sal quaternário de amônio, utilizando-se proporção de sal semelhante à usada na modificação da argila. Todas as amostras foram expostas à radiação UV por períodos de até 12 semanas, e em seguida foram realizados testes para avaliar as modificações em massa molar, propriedades mecânicas (tração e impacto), estrutura química (FTIR) e superfície de fratura (MEV) dessas amostras. Os resultados mostraram que compostos metálicos existentes na argila catalisam o processo fotodegradativo do PS e a presença isolada do sal não altera significativamente o comportamento do PS frente à radiação UV. Palavras-chave: Poliestireno, montmorilonita, nanocompósito, fotodegradação. Photodegradation of Polystyrene/Montmorillonite Clay: The Effect of the Type of Clay and Presence of SaltAbstract: Composites of polystyrene/montmorillonite (PS/MMT) containing 2.5 wt. (%) clay were prepared with two types of clays modified with quaternary ammonium salts. Were also prepared samples of PS + quaternary ammonium salt, using the same amount employed in modifying the clay. All samples were exposed to UV radiation for up to 12 weeks, and then tests were conducted to evaluate the changes in molecular weight, mechanical properties (tensile and impact), chemical structure (FTIR) and fracture surface (SEM) of these samples. The results showed that metal compounds existing in clay catalyzes the photodegradation process of PS and the presence of salt alone does not significantly alter the behavior of PS under UV. Keywords: Polystyrene, montmorillonite, nanocomposite, photodegradation. IntroduçãoSob ação da radiação solar, os materiais poliméricos sofrem uma série de reações químicas oxidativas que levam à degradação do material, com consequências como: fragilização mecânica, perda de brilho, alteração na cor, formação de fissuras e perda de transparência. Além da redução na massa molar, várias mudanças químicas ocorrem nas moléculas durante a exposição à radiação UV, levando à formação de novos grupos químicos [1,2] . A durabilidade de materiais poliméricos depende não apenas da quantidade de degradação química presente, mas também de aspectos como a profundidade da degradação, deterioração superficial e presença de estabilizantes [3][4][5][6] .Apesar de os mecanismos de fotodegradação da maioria dos polímeros serem bem estabelecidos, o comportamento dos compósitos poliméricos frente à radiação UV ainda é um campo a ser explorado. A principal razão para isso é a grande complexidade das interações entre os componentes e seus respectivos produtos oriundos da degradação. Estudos de fotodegradação de compósitos poliméricos mostram que alguns componentes retardam, mas também podem acelerar o processo degradativo do outro componente. Um exemplo é o efeito fotodeteriorativo ao se inserir fibra ou pó de madeira em uma matriz de PVC rígido [7,8]...

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“…Even though the effects of stress cracking on polymers is known for many decades 12,13 , very few investigations are reported in the scientific literature. One of the authors of this paper has some contribution in this field, with works on the combined effect of stress cracking and chemical degradation of poly(ethylene terephthalate) (PET) 14,15 , poly(methyl meta acrylate) (PMMA) 16,17 , polycarbonate (PC) 18 and polystyrene (PS) 19 . To the best of the authors knowledge, no work was done on the investigation of ESC behavior of PHB.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Environmental Stress Cracking of Poly(3-hydroxibutyrate) Under Contact with Sodium Hydroxide

et al. 2015

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Environmental stress cracking (ESC) is one of the most important causes of polymer premature failure, occurring when a combination of mechanical load and an aggressive fluid is applied. The phenomenon is well know by polymer producers and product designers but its mechanisms are not very well understood. Although the ESC effects of many commercial polymers are well known, this type of failure in biopolymers were not studied yet. In the current work, the stress cracking behaviour of poly(3-hydroxybutyrate) (PHB) with 4,0 and 6,2% of hydroxyvalerate (HV) was investigated in injection-moulded bars under contact with sodium hydroxide (NaOH) solutions. The experiments were conducted using two different types of stress arrangements: (i) an ordinary tensile testing and (ii) a relaxation experiment. In both situations the injection-moulded bars were exposed to the NaOH solution and some testing conditions where varied, like the cross-head speed of the tensile test and the maximum load of the relaxation arrangement. The results showed that NaOH acted as a strong stress cracking agent for PHB, causing surface cracking and reducing significantly the mechanical properties. Catastrophic failure with an extensive surface damage was also observed by photographed and scanning electron microscopy (SEM) images. The magnitude of the effects increased with decreasing crosshead speed and increasing loading level.

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The combined effect of photodegradation and stress cracking in polystyrene

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Stress cracking e ataque químico do PET em diferentes agentes químicos

Stress cracking e ataque químico do PET em diferentes agentes químicos

Fotodegradação de compósitos de poliestireno/argila montmorilonita: efeito do tipo de argila e presença de sal

Environmental Stress Cracking of Poly(3-hydroxibutyrate) Under Contact with Sodium Hydroxide

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