Registro fonte: Comportamento tribológico do ABS aditivado com éster de pentaeritritol em ensaio de desgaste por deslizamento

Comportamento tribológico do ABS aditivado com éster de pentaeritritol em ensaio de desgaste por deslizamento

The search for optimization and improvement of properties of polymeric materials using additive elements is a continuous demand because they have much applicability in several industrial sectors. The objective of the present work is to study the tribological behavior of ABS (Acrylonitrile Butadiene...

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Autor principal:	Faria, Adiniele Martins de
Formato:	Dissertação
Idioma:	Português
Publicado em:	Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2022
Assuntos:	Tribologia Esteres Desgaste mecânico Polímeros - Aditivos Deformações e tensões Tribology Esters Mechanical wear Polymers - Additives Strains and stresses CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA Engenharia Mecânica
Acesso em linha:	http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30192
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id	riut-1-30192
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spelling	riut-1-301922022-11-29T06:07:28Z Comportamento tribológico do ABS aditivado com éster de pentaeritritol em ensaio de desgaste por deslizamento Tribological behavior of ABS with the addition of pentaerythritol ester through sliding wear test Faria, Adiniele Martins de Silva, Carlos Henrique da https://orcid.org/0000-0002-2897-4347 http://lattes.cnpq.br/6218847264452522 Bianchi, Otávio https://orcid.org/0000-0001-7493-8163 http://lattes.cnpq.br/0309287112277751 Silva, Carlos Henrique da https://orcid.org/0000-0002-2897-4347 http://lattes.cnpq.br/6218847264452522 Pintaúde, Giuseppe https://orcid.org/0000-0001-8215-4481 http://lattes.cnpq.br/1793127692371314 Vale, João Luiz do https://orcid.org/0000-0003-4827-2278 http://lattes.cnpq.br/7658042992367037 Farias, María Cristina Moré https://orcid.org/0000-0001-5910-6107 http://lattes.cnpq.br/8512921714632775 Tribologia Esteres Desgaste mecânico Polímeros - Aditivos Deformações e tensões Tribology Esters Mechanical wear Polymers - Additives Strains and stresses CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA Engenharia Mecânica The search for optimization and improvement of properties of polymeric materials using additive elements is a continuous demand because they have much applicability in several industrial sectors. The objective of the present work is to study the tribological behavior of ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene) with the addition of pentaerythritol esters (R1 and R2) through sliding wear test. The materials were processed in a twin-screw extruder (processing temperature 95 – 230 °C and 334 rpm) and later injection molded (processing temperature 210 – 230 °C, injection pressure 850 – 650 bar and cooling time of 5 sec.) for make the samples. The study samples were ABS and ABS with additive contents of 5, 10 and 15 (wt %) of pentaerythritol ester resin (R1) and pentaerythritol ester resin modified with maleic anhydride (R2) Test of tensile, hardness, thermogravimetry (TGA), Differential Scanning Calorimetry (DSC) and Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) was performed to evaluate the characteristics of each material. Tribological performance was evaluated through pin-on-disk test at room temperature, constant speed and three loading levels 23.7, 47.4 and 71.1 N. After tribological test, analyzes via Scanning Electron Microscopy (SEM) and Energy Dispersive X-ray spectroscopy (EDX) were performed. The results shows that the incorporation of resins into the polymer matrix does not significantly modify the mechanical and chemical properties of ABS, however they can reduce degradation temperatures. In view of the tribological results, to reduce the coefficient of kinetic friction, the sample containing the resin R2 is preferred over the samples containing R1. On the other hand, the incorporation of R1 pentaerythritol ester resin to reduce the wear rate showed more promising results compared to the other resin. The predominant slip wear mechanisms identified for these materials were abrasion and adhesion. A busca pela otimização e melhoria das propriedades dos materiais poliméricos, utilizando para isso elementos aditivos, é uma demanda contínua visto que esses possuem grande aplicabilidade nos mais diversos setores industriais. O objetivo do presente trabalho consiste no estudo do comportamento tribológico do ABS (Acrilonitrila Butadieno Estireno) aditivado com ésteres de pentaeritritol mediante ensaio de desgaste por deslizamento. Os materiais foram processados em extrusora dupla rosca (temperatura de processamento de 95 – 230 °C e 334 rpm) e posteriormente moldados por injeção (temperatura de processamento 210 – 230 °C, pressão de injeção de 850 – 650 bar e tempo de resfriamento de 5 s) para confecção dos corpos de prova. As amostras de estudo foram o ABS e o ABS aditivado com teores de 5, 10 e 15 % em massa da resina éster de pentaeritritol (R1) e da resina éster de pentaeritritol modificada com anidrido maleico (R2). Foram realizados ensaios de tração, dureza, termogravimetria (TGA), Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC) e Espectroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR), a fim de caracterizar os materiais. O desempenho tribológico foi avaliado por meio do ensaio pino contra disco em temperatura ambiente, velocidade constante e três níveis de carregamento 23,7; 47,4 e 71,1 N. Análises após o ensaio tribológico foram realizados via Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Espectroscopia por Dispersão em Energia de Raios X (EDX). Os resultados indicam que as incorporações das resinas na matriz do polímero não alteram significativamente as propriedades mecânicas e químicas do ABS, contudo, são capazes de reduzir as temperaturas de degradação. Frente aos resultados tribológicos, para a redução do coeficiente de atrito cinético, a amostra contendo a resina R2 é preferida em relação as amostras contendo R1. Em contrapartida, a incorporação da resina éster de pentaeritritol R1 para redução da taxa de desgaste apresentou resultados mais promissores em relação à outra resina. Os mecanismos de desgaste por deslizamentos preponderantes identificado para esses materiais foram a abrasão e a adesão. 2022-11-28T16:40:54Z 2022-11-28T16:40:54Z 2022-06-06 masterThesis FARIA, Adiniele Martins de. Comportamento tribológico do ABS aditivado com éster de pentaeritritol em ensaio de desgaste por deslizamento. 2022. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica e de Materiais) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2022. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30192 por openAccess http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Curitiba Brasil Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica e de Materiais UTFPR
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description	The search for optimization and improvement of properties of polymeric materials using additive elements is a continuous demand because they have much applicability in several industrial sectors. The objective of the present work is to study the tribological behavior of ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene) with the addition of pentaerythritol esters (R1 and R2) through sliding wear test. The materials were processed in a twin-screw extruder (processing temperature 95 – 230 °C and 334 rpm) and later injection molded (processing temperature 210 – 230 °C, injection pressure 850 – 650 bar and cooling time of 5 sec.) for make the samples. The study samples were ABS and ABS with additive contents of 5, 10 and 15 (wt %) of pentaerythritol ester resin (R1) and pentaerythritol ester resin modified with maleic anhydride (R2) Test of tensile, hardness, thermogravimetry (TGA), Differential Scanning Calorimetry (DSC) and Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) was performed to evaluate the characteristics of each material. Tribological performance was evaluated through pin-on-disk test at room temperature, constant speed and three loading levels 23.7, 47.4 and 71.1 N. After tribological test, analyzes via Scanning Electron Microscopy (SEM) and Energy Dispersive X-ray spectroscopy (EDX) were performed. The results shows that the incorporation of resins into the polymer matrix does not significantly modify the mechanical and chemical properties of ABS, however they can reduce degradation temperatures. In view of the tribological results, to reduce the coefficient of kinetic friction, the sample containing the resin R2 is preferred over the samples containing R1. On the other hand, the incorporation of R1 pentaerythritol ester resin to reduce the wear rate showed more promising results compared to the other resin. The predominant slip wear mechanisms identified for these materials were abrasion and adhesion.
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Comportamento tribológico do ABS aditivado com éster de pentaeritritol em ensaio de desgaste por deslizamento

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