[pt] Os materiais termoplásticos compósitos, tais como o
polipropileno
reforçado com fibras de vidro curtas, são usados cada vez
mais em diversos
setores industriais. O reforço da fibra de vidro é uma
forma utilizada para
melhorar as propriedades mecânicas dos termoplásticos,
devido ao elevado
módulo das fibras e à melhor adesão entre as fibras e a
matriz polimérica.
No entanto, há poucas informações referentes às
propriedades desses fluidos
na literatura. No presente trabalho, um estudo das
propriedades cisalhantes
e elongacionais do polipropileno reforçado com fibras de
vidros curtas é
apresentado. As viscosidades cisalhantes e elongacionais
foram obtidas em
um reômetro capilar através da medição da queda de pressão
na entrada
convergente de um capilar axissimétrico. Utilizaram-se duas
geometrias
diferentes na entrada do capilar, para a obtenção dos dados
experimentais:
as geometrias semi-hiperbólica convergente e cônica
convergente. Neste
último, a viscosidade elongacional foi obtida a partir da
queda de pressão
na entrada, utilizando as análises de Cogswell e Binding.
Simulações
numéricas foram realizadas com o objetivo de investigar o
comportamento
do polipropileno em um processo de extrusão. As equações de
conservação
de massa e quantidade de movimento foram resolvidas
utilizando o método
dos elementos finitos a partir do programa comercial
Polyflow (Ansys). Para
modelar o comportamento da mecânico viscoelástico do
polipropileno foram
utilizados os modelos de Maxwell, Oldroyd-B e Phan-Thien
Tanner (PTT),
no entanto a comparação entre os resultados numéricos e os
experimentais
obtidos no reômetro capilar não apresentaram concordância
satisfatória. / [en] Composite thermoplastic materials, like glass fiber reforced
polypropropylene, are used increasingly in several
industries. In particular,
glass fiber reinforcement is used to improve the mechanical
properties of
thermoplastics, due to the high fiber modulous and to the
better adesion
between the fibers and the polymeric matrix. However, few
data of material
properties of these fluids are avaiable in the literature.
In this work, a
study of shear and elongational properties of a commercial
short glass fiber
reinforced polypropylene is presented. The shear and
elongational viscosities
were obtained using the pressure drop measured at a
capillary rheometer,
with axisymmetric converging dies. Two different die
geometries were used:
semihyperbolically convergent dies and conical convergent
dies. In the
last case, the elongational viscosity was obtained using
the Cogswell and
Binding analysis. Numerical simulations were also
performed, to investigate
the flow field through the extrusion die process, and to
evaluate the
pressure drop and elongational viscosity. The conservation
equations of
mass and momentum were solved via the finite element
method, using
the commercial program POLYFLOW (Ansys). The Maxwell,
Oldroyd
B and Phan Thien-Tanner (PTT) constitutive equations were
used to
model the viscoelastic mechanical behavior of
Polypropylene, but the
comparison between numerical results and experimental data
obtained from
the capillary rheometer did not show good agreement.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:11520 |
| Date | 08 April 2008 |
| Creators | ALINE AMARAL QUINTELLA ABDU |
| Contributors | MONICA FEIJO NACCACHE |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | TEXTO |
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