| 62ª Reunião Anual da SBPC |
| B. Engenharias - 1. Engenharia - 9. Engenharia Mecânica |
| OBTENÇÃO DE FILMES FINOS DE PVC EM ENSAIOS DE REOLOGIA COMO COMPONENTES DE FILTROS ÓPTICOS MULTICAMADAS |
| Gustavo Monteiro Farias 1 Sileno Espindula Dias 1 Johnny Gilberto Moraes Coelho 2 |
| 1. Faculdade de Engenharia Mecânica / UFPA 2. Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica / UFPA |
| INTRODUÇÃO: |
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Os filtros ópticos são estruturas de dimensões reduzidas aplicadas para a seleção de espectros luminosos transmitidos pelo seu interior. No caso dos filtros multicamadas, constituem-se por uma cadeia mista de filmes finos sobrepostos. O número de camadas, o tipo do material e a sua espessura determinam a freqüência, o ângulo de incidência, o tipo de polarização da luz e os níveis de atenuação do filtro. Na maioria deles são utilizadas duas camadas sobrepostas de materiais de índices de refração diferentes e alternados. O objetivo do trabalho foi utilizar o Policloreto de Vinila (PVC) na fabricação de filmes finos, para futura aplicação em filtros multicamadas. |
| METODOLOGIA: |
O PVC foi obtido através de tubo limado, com granulometria retida na peneira n° 200. O material foi solubilizado em 50 mL de metil-etil-cetona e misturador magnético por 30 min., aquecido até 80°C. As amostras obtidas solubilizadas e representadas em fração em peso de PVC, para fabricação de filmes através de ensaios de reologia, foram: amostra 1 com 1,91% de PVC; amostra 2 com 3,84% e amostra 3 com 7,40%, nesta ultima foram feitos dois ensaios a diferentes temperaturas. As três soluções foram adicionadas no reometro HAAKE RheoStress 6000, de placas paralelas de 35 mm de diâmetro para a obtenção dos filmes finos. Para as soluções de 1,91%, 3,84% e 7,40% foi utilizado espaçamento entre placas de 0,5 µm com freqüência variando de 1 a 10 Hz e taxa de cisalhamento de 10 Pa, a temperatura de 180°C durante 1 min. Porém na solução de 7,40% foi obtido um outro filme a temperatura de 100°C. Foram analisados, módulo elástico G' (ω) e módulo viscoso G" (ω) em função da freqüência angular para melhor controle dos filmes obtidos. |
| RESULTADOS: |
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Durante a mistura, cada solução apresentou um comportamento diferente quando sujeita a rotação no misturador magnético devido a densidade do fluido. Foi observado durante o ensaio de fluência por oscilação, um significativo aumento de volume após a finalização do ensaio até a temperatura ambiente de 30°C. Nos resultados de reologia, obteve-se maiores módulos de armazenamento e elástico para as soluções com 7,40% de PVC a 180°C, variando entre 103 e 104 Pa. Nos filmes com 1,91% e 3,84%, apresentaram uma superfície lisa e bem acabada sob análise visual. A terceira solução com 7,40% apresentou superfície porosa, devido a temperatura ser abaixo da temperatura de processamento ensaiado tanto a 100°C quanto a 180°C. |
| CONCLUSÃO: |
A partir dos dados obtidos das três soluções foi observado que quanto maior for a concentração do polímero mais densa será a mistura e maior será a dificuldade de obtenção de um filme fino com um espaçamento entre placas de 0,5 µm pelo fato do metil-etil-cetona não solubilizar totalmente o PVC. No ensaio de reologia, devido a relaxação de tensão em função dos efeitos que os movimentos por alterações térmicas promoveram alterações na orientação das moléculas poliméricas. No caso da amostra deformada com 7,40%, tanto a 100°C quanto a 180°C, a tendência foi que as macromoléculas voltassem às suas conformações de equilíbrio com o excesso de energia livre dissipada em forma de calor a dada temperatura de 100°C. Podemos concluir também que a um dado gradiente de velocidade a tendência é que haja o alongamento parcial das macromoléculas que irão desemaranhar os seguimentos e produzirão maiores interações de longo alcance, e tendendo a retornar ao equilíbrio quando cessado o gradiente de velocidade aumentando as interações de curto alcance. Desta forma é importante ressaltar a conservação da temperatura de processamento do polímero, para manutenção das propriedades elásticas e entrópicas do material. |
| Palavras-chave: Policloreto de vinila, Reologia, Filtro óptico. |