Estudo da fotodegradação de borracha de silicone utilizada em isoladores para rede elétrica
The combination of properties provided by the silicone rubber (SR) makes this material widely used in the energy sector, especially in manufacturing insulators for transmission and distribution lines, replacing porcelain and glass materials. Mechanical and thermal resistance in conjunction with high...
| Autor principal: | Munaro, Ana Paula |
|---|---|
| Formato: | Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) |
| Idioma: | Português |
| Publicado em: |
Universidade Tecnológica Federal do Paraná
2020
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| Assuntos: | |
| Acesso em linha: |
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/9118 |
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riut-1-91182020-11-11T19:07:33Z Estudo da fotodegradação de borracha de silicone utilizada em isoladores para rede elétrica Photodegradation study of silicone rubber used in electric grid insulators Munaro, Ana Paula Kloss, Juliana Regina Munaro, Marilda Kloss, Juliana Regina Munaro, Marilda . Borracha Polímeros Elastômeros Isoladores e isolamentos elétricos Química Rubber Polymers Elastomers Electric insulators and insulation Chemistry CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA The combination of properties provided by the silicone rubber (SR) makes this material widely used in the energy sector, especially in manufacturing insulators for transmission and distribution lines, replacing porcelain and glass materials. Mechanical and thermal resistance in conjunction with high insulating capacity and hydrophobic surface characterize the performance of this elastomers class. Such equipment must maintain the properties over time of use, remembering that they will be subjected to multiple requests as: solar radiation, humidity, temperature cycles and pollution, which directly affect the lifespan of the polymeric material and may lead to failure in the power supply. Therefore, this work evaluated the photodegradation of SR coating applied in insulators on electric grid. For this, there was the extraction of low molecular weight (LMW) polymer chains of the samples with toluene. Samples without prior extraction together with the samples with solvent extraction, they were subjected to aging in an artificial weathering chamber Weather-Ometer, for 2000 hours. It evaluated the effect of aging by making withdrawals every 500 hours, monitored to hydrophobicity, hardness, LMW chains extracted content and chemical changes by energy dispersive spectroscopy (EDS). The results showed that after aging there was a reduction in the percentage of LMW chains extracted, which may be attributed to leaching of LMW compounds during the test. Slight increase was observed in the content of LMW chains in the samples that had been subjected to extraction and recovery of hydrophobicity to a certain aging period, which can be attributed to the breaking of the chains during photodegradation and/or migration of residual LMW chains. The hardness of the samples increased during aging, indicating the occurrence of crosslinking process between chains concurrently with the breaking mechanisms. The results obtained by EDS reinforce this statement, they showed a tendency of reduction of carbon content and increased the oxygen content in the course of aging. Conselho Nacional do Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) A combinação de propriedades apresentada pela borracha de silicone (SR) torna este material amplamente empregado no setor elétrico, notadamente na fabricação de isoladores para linhas de transmissão e distribuição, substituindo materiais de porcelana e vidro. Resistência mecânica e térmica, em conjunto com alta capacidade isolante e superfície hidrofóbica, caracterizam o desempenho desta classe de elastômeros. Os equipamentos da área elétrica devem manter as propriedades ao longo do tempo de utilização, lembrando que estarão submetidos a múltiplas solicitações como: radiação solar, umidade, ciclos de temperatura e poluição, os quais afetam diretamente a vida útil do artefato polimérico, podendo levar a falhas no fornecimento de energia. Diante do exposto, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a fotodegradação do revestimento de SR utilizada em isoladores na rede elétrica. Para isso foi realizado extração das cadeias poliméricas de baixa massa molar (LMW) das amostras com tolueno. Amostras sem extração prévia juntamente com aquelas com extração via solvente, foram submetidas ao ensaio de envelhecimento em câmara de intemperismo artificial, durante 2000 horas. Avaliou-se o efeito deste fazendo-se retiradas periódicas a cada 500 horas, monitorando hidrofobicidade, dureza, porcentagem de cadeias de LMW extraídas e alterações químicas pela técnica de espectroscopia de energia dispersiva (EDS). Os resultados mostraram que após o envelhecimento ocorreu redução da porcentagem de cadeias poliméricas de LMW extraídas, o que pode ser atribuído à lixiviação das mesmas durante o ensaio. Verificou-se também um leve aumento do teor de cadeias de LMW para as amostras que já haviam sido submetidas à extração, bem como, recuperação da hidrofobicidade até certo período do envelhecimento, que pode ser atribuído à quebra das cadeias devido à fotodegradação e/ou migração das cadeias de LMW residuais. A dureza das amostras aumentou durante o ensaio, indicando a ocorrência de processo de entrecruzamento entre as cadeias, concomitantemente com os mecanismos de quebra. Os resultados obtidos por EDS reforçam esta afirmativa, por mostrarem uma tendência de diminuição do teor de carbono e aumento do teor de oxigênio no decorrer do envelhecimento. 2020-11-11T19:07:33Z 2020-11-11T19:07:33Z 2016-11-03 bachelorThesis MUNARO, Ana Paula. Estudo da fotodegradação de borracha de silicone utilizada em isoladores para rede elétrica. 2016. 52 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Química) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2016. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/9118 por openAccess application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Curitiba Brasil Bacharelado em Química UTFPR |
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Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
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Borracha Polímeros Elastômeros Isoladores e isolamentos elétricos Química Rubber Polymers Elastomers Electric insulators and insulation Chemistry CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA |
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Borracha Polímeros Elastômeros Isoladores e isolamentos elétricos Química Rubber Polymers Elastomers Electric insulators and insulation Chemistry CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA Munaro, Ana Paula Estudo da fotodegradação de borracha de silicone utilizada em isoladores para rede elétrica |
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The combination of properties provided by the silicone rubber (SR) makes this material widely used in the energy sector, especially in manufacturing insulators for transmission and distribution lines, replacing porcelain and glass materials. Mechanical and thermal resistance in conjunction with high insulating capacity and hydrophobic surface characterize the performance of this elastomers class. Such equipment must maintain the properties over time of use, remembering that they will be subjected to multiple requests as: solar radiation, humidity, temperature cycles and pollution, which directly affect the lifespan of the polymeric material and may lead to failure in the power supply. Therefore, this work evaluated the photodegradation of SR coating applied in insulators on electric grid. For this, there was the extraction of low molecular weight (LMW) polymer chains of the samples with toluene. Samples without prior extraction together with the samples with solvent extraction, they were subjected to aging in an artificial weathering chamber Weather-Ometer, for 2000 hours. It evaluated the effect of aging by making withdrawals every 500 hours, monitored to hydrophobicity, hardness, LMW chains extracted content and chemical changes by energy dispersive spectroscopy (EDS). The results showed that after aging there was a reduction in the percentage of LMW chains extracted, which may be attributed to leaching of LMW compounds during the test. Slight increase was observed in the content of LMW chains in the samples that had been subjected to extraction and recovery of hydrophobicity to a certain aging period, which can be attributed to the breaking of the chains during photodegradation and/or migration of residual LMW chains. The hardness of the samples increased during aging, indicating the occurrence of crosslinking process between chains concurrently with the breaking mechanisms. The results obtained by EDS reinforce this statement, they showed a tendency of reduction of carbon content and increased the oxygen content in the course of
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MUNARO, Ana Paula. Estudo da fotodegradação de borracha de silicone utilizada em isoladores para rede elétrica. 2016. 52 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Química) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2016. |
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