Callister_-_Engenharia_e_Cincia_dos_Materiais_ptg_ ... - Ufrgs

temperatura.
O comportamento log E r (10) versus temperatura para materiais poliestirênicos tendo
várias configurações moleculares é graficado na Figura 16.11. A curva para o material amorfo
(curva C) é a mesma da Figura 16.10a. Para um poliestireno atático com ligações cruzadas numa
leve extensão (curva B), a região elastomérica forma um patamar que se estende até à temperatura
na qual o polímero se decompõe. Para mais extensas ligações cruzadas, a magnitude do valor
E r (10) do patamar também aumentará. Materiais de borracha ou elastoméricos exibem este tipo de
comportamento e são ordinariamente utilizados em temperaturas dentro desta faixa de patamar.
Figura 16.11 - Logarítmo do módulo de relaxação versus temperatura para poliestireno isotático
cristalino (curva A), poliestireno atático com leve extensão de ligações cruzadas (curva B) e
poliestireno amorfo (curva C). (de A.V. Tobolsky, Properties and Structures of Polymers.
Copyright 1960 por John Wiley & Sons, New York. Reimpresso por permissão de John Wiley &
Sons, Inc.).
Também mostrado na Figura 16.11 está a dependência em relação à temperatura para um
poliestireno isotático cristalino (Curva A). O decréscimo em E r (10) em T g é muito menos
pronunciado do que aquele de outros materiais poliestirênicos e o módulo de relaxação é mantido
num valor relativamente alto com o aumento da temperatura até que a sua temperatura de fusão T m
seja aproximada. A partir da Figura 16.11, a temperatura de fusão deste poliestireno isotático é de
cerca de 240 o C.
Fluência Viscoelástica
Muitos materiais poliméricos são susceptíveis à deformação dependente do tempo quando
o nível de tensão é mantido constante; tal deformação é denominado fluência viscoelástica. Este
tipo de deformação pode ser significativo mesmo à temperatura ambiente e sob tensões modestas
que caem abaixo da resistência ao escoamento do material. Por exemplo, pneus de automóvel
podem desenvolver marcas planas nas suas superfícies de contato quando o automóvel ficar
estacionado durante prolongados períodos de tempo. Testes de fluência em polímeros são
conduzidos da mesma maneira que para metais (Capítulo 8); isto é, uma tensão (normalmente de
tração) é aplicada instantâneamente, a qual é mantida num nível constante enquanto deformação é
medida como uma função do tempo. Além disso, os testes são realizados sob condições
isotérmicas. Resultados de fluência são representados como um módulo de fluência E c (t)
dependente do tempo, definido por
E c (t) = σ o / ε(t) (16.2)
onde σ o é a tensão constante aplicada e ε(t) é a deformação dependente do tempo. O módulo de
fluência é também sensível à temperatura e decresce com o aumento da temperatura.
Em relação à influência da estrutura molecular sobre as características de fluência, como