Análise comparativa da curva de viscosidade e do índice de fluidez de dois grades de polipropileno utilizando reometria capilar

Abstract

Neste artigo, dois diferentes graus de polipropileno, denominados de PP01 e PP02, foram recebidos como proposta de trabalho experimental em uma disciplina do curso de especialização em processamento de plásticos e borrachas do IMA/UFRJ. Tal proposta questionou como os autores poderiam determinar a melhor técnica de processamento para cada polímero utilizando apenas conceitos de reometria capilar. Para tal, os polímeros foram avaliados comparativamente em relação aos perfis de suas curvas de viscosidade e ao índice de fluidez (IF ou MFI), com o intuito de avaliar a dependência da viscosidade e do MFI frente à relação estrutura e propriedades desses materiais. Em particular, a medida indireta do peso molecular (prevista pelo valor do MFI) foi utilizada como parâmetro de comparação do comportamento em fluxo dos materiais. Observou-se que ambos os polipropilenos apresentaram uma curva de viscosidade composta apenas pelo platô de região não newtoniana, evidenciando um forte regime de pseudoplasticidade. Adicionalmente, foi possível notar que a curva de viscosidade do PP02 assumiu valores superiores em relação ao PP01 (60,4 a 1924,7 Pa.s contra 50,3 a 1435 Pa.s, respectivamente), implicando a geração de tensões cisalhantes também superiores em relação ao PP01 (1,7 x 105 a 2,2 x 104 Pa contra 1,4 x 105 a 1,6 x 104 Pa, respectivamente). Quando viscosidade e MFI foram comparados conjuntamente, constatou-se que o PP01 apresentou MFI maior (20,52 ± 5,64 g/10min com pistão de 5 kg ou 4,24 ± 0,15 g/10min com pistão de 2,16 kg) e, portanto, viscosidade menor em relação ao PP02 (MFI de 12,84 ± 1,72 g/10min com pistão de 5 kg ou 2,72 ± 0,20 g/10min com pistão de 2,16 kg). Os resultados de MFI foram coerentes com os perfis das curvas de viscosidade, sugerindo um maior peso molecular para o PP02 comparativamente ao PP01. Dessa forma, a técnica sugerida para o processamento do PP02 foi extrusão, enquanto para o PP01, moldagem por injeção.