AtivaÃÃo superficial do elastÃmero EPDM via tecnologia de plasma.

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DATA DE PUBLICAÇÃO

2006

RESUMO

A aplicaÃÃo de materiais polimÃricos na indÃstria aeroespacial tem destacada relevÃncia, principalmente as borrachas altamente carregadas que podem ser usadas como proteÃÃes tÃrmicas de cÃmaras propulsoras de mÃsseis e foguetes a propelente sÃlido. Entretanto, um desafio tecnolÃgico para sua aplicaÃÃo que ainda persiste, à a adesÃo satisfatÃria entre a borracha e os materiais polimÃricos usados como adesivos (liner de poliuretano) ou propelentes sÃlidos (combustÃveis de foguetes). A escolha da borracha vulcanizada a base de etileno-propileno-dieno monÃmero (EPDM) se deve à capacidade de incorporar elevada quantidade de cargas ablativas associadas a boas propriedades mecÃnicas e de processamento, alÃm de queimar liberando produtos de natureza atÃxica, o que viabiliza sua aplicaÃÃo em sistemas bÃlicos e espaciais. Por outro lado, sua natureza apolar nÃo permite obter bom nÃvel de adesÃo entre ao liner ou ao propelente sÃlido, ambos a base de poliuretano (PU). A fim de resolver esse problema, o tratamento por plasma frio à considerado um processo muito atrativo para melhorar esta adesÃo, por ser um processo rÃpido de ativaÃÃo da superfÃcie, eficiente e ecologicamente sustentÃvel. Neste trabalho, o processo de ativaÃÃo da superfÃcie do EPDM à realizado em um reator tipo RIE (reactive Ãon etching) operando a 13,56 MHz com gÃs de N2, Ar e misturas N2/Ar e N2/H2/Ar, em diferentes condiÃÃes de pressÃo, potÃncia de RF (rÃdio frequÃncia), tempo de exposiÃÃo, fluxo e composiÃÃo da entrada de gÃs (proporÃÃo entre N2 e Ar e proporÃÃo entre N2, H2 e Ar). Para investigar a influÃncia dos parÃmetros na modificaÃÃo da superfÃcie da borracha, as amostras foram analisadas por tÃcnicas de Goniometria, Microscopia de ForÃa AtÃmica (AFM), Microscopia EletrÃnica de Varredura (MEV), Espectroscopia Foto-eletrÃnica de Raios-x (XPS), Teste de TraÃÃo Normal, AnÃlises TÃrmicas e AnÃlise das Propriedades MecÃnicas. Os resultados mostram que o processo assistido à plasma favorece a formaÃÃo de novos grupos funcionais polares que aumentam a energia e diminuir a rugosidade da superfÃcie, realÃando as caracterÃsticas adesivas da borracha. Conclui-se que o tratamento da borracha vulcanizada EPDM com plasma de N2/Ar e N2/H2/Ar tende a ser um processo promissor e alternativo no tratamento de superfÃcies para ampliaÃÃo da adesividade deste material e substituiÃÃo da borracha nitrÃlica vulcanizada (NBR) em consideradas aplicaÃÃes. Esse efeito à produzido como resultado de mÃltiplas aÃÃes superficiais que o plasma produz (homogeneizaÃÃo e diminuiÃÃo da rugosidade, ativaÃÃo superficial e limpeza de superfÃcie).

ASSUNTO(S)

motores foguetes plasmas frios energia de ativaÃÃo tratamento de superfÃcies ensaios de materiais elastÃmeros vulcanizados adesÃo proteÃÃo tÃrmica

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