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Abstract:
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Com a finalidade de compreender o impacto das condições de serviço pertinentes na indústria
petroquímica em borrachas, tais como gaxetas e vedações, neste trabalho investigou-se o
comportamento mecânico de borrachas NBR e EPDM em contato com diferentes meios de
exposição e temperaturas por determinados períodos de imersão. Visto que, quando estão em
operação, os elastômeros estão sujeitos a interações com diferentes fluidos a altas temperaturas,
degradando o material e prejudicando sua capacidade de vedação, podendo ocorrer falhas e até
mesmo danificar o equipamento em que os mesmos estão sendo empregados. Com a premissa
de determinar a deterioração em NBR e EPDM sob influência do meio de exposição, foram
mensuradas propriedades mecânicas como dureza e alterações de massa e volume, antes e após
a imersão química em água destilada, óleo IRM 903 e expostas ao ar, todos a temperatura
ambiente (24 °C), após sucessivos períodos de imersão (24, 72, 168, 336 e 504 h).
Posteriormente a análise de dureza e ganhos de massa e volume, uma análise superficial foi
realizada para complementar o efeito das propriedades físicas na superfície do material.
Analogamente, o mesmo procedimento foi executado para compreender o envelhecimento
térmico em borrachas NBR expostas ao ar e óleo IRM 903 a 100 °C. Ao analisar borrachas
NBR expostas a temperatura ambiente percebe-se que não houve mudanças significativas nas
propriedades estudadas, com variações de até 2 % de massa e volume e oscilações de 2 unidades
Shore A. Comprovando que a mesma tem uma boa resistência a água, ar e óleo a temperatura
ambiente. Entretanto ao submeter CP’s de NBR em temperaturas mais altas, fica evidente o
efeito do óleo no elastômero, causando um inchamento. Visto que há um aumento progressivo
de massa e volume em relação ao tempo, atingindo variações de 13,3 % e 12,8 %
respectivamente. Porém, a dureza das amostras expostas ao óleo a 100 °C não apresentaram
alterações expressivas, variando até 2 unidades Shore A. Uma suposição é que o óleo tenha
atuado como uma barreira protetora, reduzindo assim a concentração de oxigênio na superfície.
Em relação as borrachas EPDM, é perceptível o efeito agressivo do óleo, com uma dominação
das reações de cisão de cadeia em sua estrutura molecular. Causando um inchamento
progressivo em relação ao tempo, com variações de até 54,4 % e 40,5 % de massa e volume
respectivamente. Por consequência, há uma queda na dureza, caindo de 80 para 67 Shore A.
Sendo assim, compreende-se que os elastômeros NBR possui uma alta resistência ao óleo,
porém tal particularidade é afetada em temperaturas elevadas. Em contrapartida, a borracha
EPDM se apresenta muito sensível ao óleo já em temperaturas ambientes. |
