Caracterização reologica de soluções de CMC : viscoelasticidade e influencia de caracteristicas da molecula

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DATA DE PUBLICAÇÃO

1997

RESUMO

Foram determinadas as propriedades reológicas em estados estacionário e dinâmico de soluções de amostras comerciais de CMC. As curvas de escoamento de nove amostras (três viscosidades intrínsecas: 6400, 8300, 18600 ml/g e três concentrações em peso: 0,5, 1,0 e 1,5%) foram obtidas em um reômetro de cone e placa a 20°C, fazendo-se três rampas logarítmicas de cisalhamento crescente e decrescente. As soluções mostraram um comportamento pseudoplástico e os parâmetros índice de consistência, k, e índice de comportamento, n, foram calculados. As curvas mostraram uma leve dependência com o tempo. Os dados de viscosidade aparente reduzida, eliminando os efeitos de concentração e peso molecular, foram sobrepostos em uma única curva, e o modelo de Carreau foi ajustado aos dados experimentais. Os espectros mecânicos das nove amostras foram obtidos em ensaios dinâmicos feitos em um reômetro capilar nas temperaturas de 5 a 40°C. As faixas de viscoelasticidade linear foram identificadas em varreduras de deformação. Os dados foram reduzidos à temperatura de referência de 20°C, usando o "método das variáveis reduzidas" e sobrepostos em curvas condensadas. Os espectros não revelaram platôs de elasticidade, indicando que os emaranhamentos são formados e destruídos pela deformação, num fenômeno totalmente físico, e não são devidos a interações químicas mais fortes. A dependência do ponto de emaranhamento com a concentração e o peso molecular é discutida. Foram obtidos espectros típicos de comportamento de soluções diluídas e semi-diluídas e a sobreposição de ηap(γ) e η (ω) foi possível conforme prevê a regra de Cox-Merz. A viscosidade newtoniana máxima, η0, mostrou uma dependência do tipo Arrhenius com a temperatura e as "energias de ativação para o escoamento" forma calculadas. O modelo constitutivo de Bird-Carreau foi usado para predizer a viscosidade aparente, ηap, a viscosidade dinâmica, η , e a viscosidade elástica dividida pela freqüência, η"/ω. O modelo ajustou bem os dados experimentais de ηap e η , mas subestimou os valores de η"/ω a baixas freqüências. A viscosidade intrínseca, [η], foi determinada usando um viscosímetro Cannon-Fenske a 20°C. O coil overlap parameter, c[η], se correlacionou bem com a viscosidade específica ηsp e a transição da região diluída para a semi-diluída se deu a uma concentração crítica c * ≈4/[η], correspondendo a ηsp≈4.

ASSUNTO(S)

polimeros coloides reologia

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