[pt] Blenda polimérica é a mistura física de dois ou mais polímeros, sem reação química intencional entre os componentes. O objetivo básico é combinar as melhores propriedades de cada componente da blenda que, consequentemente, terá propriedades intermediárias àquelas dos polímeros misturados. As maiores vantagens das blendas são a grande variedade e a versatilidade de suas aplicações, que, somadas à facilidade de processamento, possibilitam a produção dos mais diversos produtos, tornando-as competitivas em relação a outros materiais. Outra finalidade das blendas é otimizar a relação custo/benefício e melhorar a processabilidade de polímeros de alta temperatura. Os materiais utilizados neste trabalho foram o PEAD e a PA12, ambos os polímeros sendo de grande importância industrial. O objetivo do trabalho é produzir blendas poliméricas de PEAD/PA12, avaliar a sua miscibilidade e realizar ensaios para extrair suas propriedades. As blendas foram feitas em três composições: 75/25, 50/50 e 25/75 e foi feita a caracterização mecânica com ensaios de tração e fluência, química com análise FTIR e DRX, reológica e análise por MEV e os resultados foram usados para avaliar a combinação das propriedades dos polímeros puros nestas blendas. / [en] Polymer blend is the physical mixture of two or more polymers without any intentional chemical reaction between the components. The basic goal is to combine the best properties of each blend component that, consequently, will have intermediary properties to those of the polymers used. The biggest advantages of the blends are the great variety and the versatility on their applications that added to the good processability, make possible the production of many products making them competitive in relation to other materials. Another objective of the blends is to optimize the cost/benefit relation and improve the processability of high temperature polymers. The materials used on this work were the HDPE and the PA12, both polymers being of great industrial importance. The interest of this work is to produce HDPE/PA12 blends and evaluate their miscibility and make tests to know their properties. The blends were made in three compositions: 75/25, 50/50 and 25/75 and it was done the mechanical characterization with uniaxial tension and creep behavior, chemical characterization with FTIR analysis and x-ray diffraction, rheology and SEM analysis and the results were used to evaluate the combination of the properties of the neat polymers used in these blends.

[pt] As mangueiras termoplásticas, um dos componentes funcionais mais importantes dos umbilicais, são compostas de tubo interno, reforço de fibra sintética e capa externa fabricada em material termoplástico com proteção contra ozônio e radiação ultravioleta (UV). A poliamida 11 (PA11) e o poliuretano termoplástico (TPU) são geralmente especificados para as capas externas, mas outros materiais que atendam a função podem ser utilizados, como o polietileno de alta densidade (PEAD). Independentemente do polímero selecionado para a fabricação das capas, elas precisam garantir a integridade das camadas inferiores da mangueira em um ambiente offshore severo devido à exposição constante ao sol e ao ambiente marítimo. Não é grande a quantidade de trabalhos que estudaram e correlacionaram os efeitos da sobreposição da radiação UV e ambiente salino nos materiais PA11, TPU e PEAD. Assim, o objetivo deste trabalho foi comparar as propriedades mecânicas e térmicas de PA11, TPU e PEAD, por meio de análises térmicas, espectroscópicas e de tração antes e após o envelhecimento por UV e névoa salina, a fim de simular um mecanismo de degradação semelhante ao da vida real das mangueiras termoplásticas e correlacionar o comportamento termomecânico dos três materiais após o envelhecimento. Os materiais utilizados para a fabricação das amostras deste estudo foram obtidos a partir de mangueiras não utilizadas, extrudadas com PA11, TPU e PEAD comerciais. As capas virgens foram submetidas as análises por infravermelho (FTIR), termogravimetria (TGA), termogravimetria derivativa (DTGA), calorimetria exploratória diferencial (DSC) e ensaio de tração, para obtenção das propriedades iniciais dos materiais. Em seguida, foram realizados os testes de envelhecimento, que foram desenvolvidos em quatro ciclos. O primeiro ciclo foi o envelhecimento por UV por 720h das amostras inicialmente na condição virgem (1° ciclo: UV), o segundo ciclo foi o envelhecimento por névoa salina por 720h das amostras envelhecidas do primeiro ciclo (2° ciclo: UV+NS), o terceiro ciclo foi o envelhecimento por névoa salina por 720h das amostras inicialmente na condição virgem (3° ciclo: NS) e o quarto ciclo foi o envelhecimento UV por 720h das amostras envelhecidas do terceiro ciclo (4° ciclo: NS+UV). Após o término de cada ciclo de envelhecimento, as amostras de PA11, TPU e PEAD foram submetidas à mesma análise das amostras virgens para fins comparativos. No FTIR todos os materiais apresentaram redução na intensidade dos picos característicos do material, associado a quebra de ligações das cadeias. No PEAD ocorreu o aumento do índice de carbonila e no TPU o surgimento de novo grupo funcional (estiramento C=C em alcenos), associados à oxidação da cadeia polimérica, cisão da cadeia e possível reticulação. Os testes térmicos mostraram um aumento na temperatura de degradação e pequena alteração na temperatura de fusão do PA11 associado à extração de plastificante; no PEAD e TPU ocorreu a diminuição da estabilidade térmica dos materiais após os envelhecimentos e não foram identificadas alterações na temperatura de fusão. Nos ensaios de tração foi verificado no PA11 e PEAD uma diminuição do módulo de elasticidade após os envelhecimentos, atribuída ao processo de cisão das cadeias poliméricas e consequente diminuição da massa molar e no TPU foi observado uma tendência ao aumento da tensão na deformação de 300% nas amostras envelhecidas por UV+NS, NS e NS+UV e uma tendência ao aumento da tensão de ruptura nas amostras envelhecidas por NS+UV, associado a uma concorrência entre a cisão de cadeias e reticulação. A partir dos resultados encontrados nesse estudo, pode-se concluir que o material menos afetado com os ciclos de envelhecimento em sua estrutura química e termicamente foi o PA11. Em relação ao comportamento mecânico, o TPU sofreu menos influência em suas propriedades comparado aos demais materiais. / [en] Thermoplastic hoses, one of the most important functional components of umbilicals, are composed of inner liner, synthetic fibre reinforcement and outer sheath manufactured from thermoplastic material with protection against ozone and ultraviolet (UV) radiation. Polyamide 11 (PA11) and thermoplastic polyurethane (TPU) are generally specified for the sheaths, but other materials that meet the function can be used, as high density polyethylene (HDPE). Regardless of the polymer selected for the sheath manufacturing, they need to guarantee the hose lower layers integrity in an offshore environment due to constant sun exposure and to the maritime environment. The amount of works that studied and correlated the effects of the overlap of UV radiation and saline environment on PA11, TPU and HDPE materials is not large. So, the objective of this work was to compare the mechanical and thermal properties of PA11, TPU and HDPE, by thermal, spectroscopic, and tensile analysis before and after UV and salt spray aging, in order to reproduce a degradation mechanism similar to real life of the thermoplastic hoses and relate the thermomechanical behavior of the three materials after aging to evaluate the material which best suits the use of the sheath. The materials used to manufacture the samples in this study were obtained from unused hoses, extruded with commercial PA11, TPU and HDPE. The virgin sheaths were submitted to infrared (FTIR), thermogravimetric (TGA), derivative thermogravimetric (DTGA), differential scanning calorimetry (DSC) analysis and tensile test, to obtain the initial properties of the materials. Then the aging tests were carried out, which were developed in four cycles. The first cycle was UV aging for 720h of samples initially in the virgin condition (1st cycle: UV), the second cycle was salt spray aging for 720h of aged samples from the first cycle (2nd cycle: UV+NS), the third cycle was salt spray aging for 720h of samples initially in the virgin condition (3rd cycle: NS) and the fourth cycle was UV aging for 720h of aged samples from the third cycle (4th cycle: NS+UV). After the end of each aging cycle, the PA11, TPU and HDPE samples were submitted to the same analysis as the virgin samples for comparative purposes. In FTIR, all materials had a reduction in the intensity of the material characteristic peaks, associated with breaking chain bonds. In HDPE, there was an increase in the carbonyl index and in TPU, the formation of a new functional group (C=C stretching in alkenes), associated with oxidation of the polymeric chain, chain scission and possible crosslinking. Thermal tests showed an increase in the degradation temperature and a small change in the melting temperature of PA11 associated with plasticizer extraction; in HDPE and TPU, there was a decrease in the thermal stability of the materials after aging and no changes in the melting temperature were identified. In the tensile tests, a decrease in the modulus of elasticity was observed in PA11 and HDPE after aging, attributed to the process of scission of the polymeric chains and consequent decrease in molar mass, and in TPU, a tendency to increase tension in deformation of 300% was observed in the samples aged by UV+NS, NS and NS+UV and a tendency to increase tensile strength in samples aged by NS+UV, associated with competition between chain scission and crosslinking. From the results found in this study, it can be concluded that the material least affected by aging cycles in its chemical structure and thermally was PA11. Regarding the mechanical behavior, TPU suffered less influence in its properties compared to other materials.

[pt] Nos últimos anos surgiram algumas alternativas para as tubulações de aço carbono que são a grande maioria no transporte de petróleo e gás, com grande destaque para os materiais poliméricos, principalmente por apresentarem baixa densidade em relação aos metais, boa resistência à corrosão e boa processabilidade. Além disso, os polímeros apresentam maior facilidade de manutenção e instalação, tornando-os economicamente viáveis. No entanto, esses materiais podem sofrer degradação quando expostos a produtos químicos e ao calor. O objetivo desse trabalho e avaliar a variação das propriedades mecânicas das poliamidas 12 e dos polietilenos de alta densidade quando envelhecidos em água durante 6 meses a temperatura ambiente e a 70 graus Celsius, tendo em vista que a temperatura de serviço desses materiais varia entre 70 a 80 graus Celsius. Para a caracterização do material foram realizados, ensaio mecânicos de tração, impacto de excitação por impulso sonoro, como a caracterização por microscopia eletrônica. Os resultados das caracterizações das amostras após envelhecimento foram comparados com os resultados obtidos dos materiais originais, de forma a percebermos que todas as amostras sofreram variações em suas propriedades mecânicas. A temperatura ambiente as amostras de PEAD sofreram um aumento em sua rigidez, aumentando sua resiliência, reduzindo sua resistência ao impacto, reduzindo também a tensão de escoamento e reduzindo seu amortecimento. Já para as amostras de PEAD envelhecidas a 70 graus Celsius houve uma redução na sua rigidez e tensão de escoamento, no entanto houve um aumento em sua resistência ao impacto e na resiliência do material. Para as poliamidas 12 envelhecidas a temperatura ambiente houve uma significativa redução na sua rigidez, na sua tensão de escoamento e tensão máxima, houve um aumento na resiliência do material coerente com um aumento da resistência ao impacto e um aumento no amolecimento. A 70 graus Celsius a poliamida 12 mostrou uma redução na sua rigidez, tensão de escoamento e tensão máxima, houve um aumento na resiliência e na resistência ao impacto, seguido de uma redução no amolecimento. Em todas as situações de envelhecimento as PEAD sofreram uma degradação na cor do material, o que não ficou tão visível para as poliamidas 12 principalmente para o envelhecimento a temperatura ambiente. Sendo assim o comportamento mecânico dos polímeros foi influenciado pela temperatura, sempre acarretando variações em suas propriedades mecânicas e dependendo da situação podendo ser mais ou menos relevante. / [en] In recent years, some alternatives have emerged for carbon steel pipelines, which are the majority in the transport of oil and gas, with a great prominence for polymeric materials, mainly due to their low metal density, good corrosion resistance and good processability. In addition, the polymers present greater ease of maintenance and installation, making them economically viable. However, such materials may be degraded when exposed to chemicals and heat. The objective of this work is to evaluate the variation of the mechanical properties of polyamides 12 and high density polyethylenes when aged in water for 6 months at ambient temperature and at 70 degrees Celsius, considering that the service temperature of these materials ranges from 70 to 80 degrees Celsius. For the characterization of the material, mechanical tests of traction, impact and excitation by sonorous impulse were carried out, such as the characterization by electron microscopy. The results of the characterization of the samples after aging were compared with the results obtained from the original materials, in order to realize that all the samples suffered variations in their mechanical properties. At ambient temperature samples of HDPE increased their stiffness, increasing their resilience, reducing their impact resistance, also reducing the yield stress and reducing their damping. However, for HDPE samples aged 70 degrees Celsius, there was a reduction in their stiffness and yield stress, however, there was an increase in their impact strength and material resilience. For polyamides 12 aged at ambient temperature there was a significant reduction in stiffness, flow stress and maximum stress, there was an increase in the resilience of the material consistent with an increase in impact strength and an increase in softening. At 70 degrees Celsius polyamide 12 showed a reduction in stiffness, yield stress and maximum stress, there was an increase in resilience and impact strength, followed by a reduction in softening. In all aging situations the HDPE suffered a degradation in the color of the material, which was not so visible for the polyamides 12 mainly for aging at ambient temperature. Thus, the mechanical behavior of the polymers was influenced by temperature, always leading to variations in their mechanical properties and depending on the situation, being more or less relevant.