Propriedades mecânicas e térmicas das blendas e nanocompósitos de UHMWPE/LLDPE/CNT para aplicação balística

Abstract

O desenvolvimento de placas do nanocompósito de UHMWPE/LLDPE/CNT tem como objetivo a obtenção
de um material para aplicação em blindagem balística híbrida de alto impacto em forma de multicamadas de
cerâmica/polímero. O compósito polimérico é utilizado na base da blindagem com a função de absorver a
energia cinética residual do projétil e dos estilhaços da cerâmica após o impacto. Para atender a estes requisitos
o compósito polimérico precisa ter alta tenacidade à fratura, alta resistência mecânica e deformação controlada.
Uma deformação exagerada da placa polimérica pode causar lesões aos usuários de coletes balísticos
de proteção pessoal, por exemplo. Neste trabalho foi realizada a mistura de polietileno linear de baixa densidade
(LLDPE) com polietileno de ultra alta massa molecular (UHMWPE) utilizando um homogeneizador de
alta rotação com posterior prensagem a quente com a finalidade de melhorar a mistura dos componentes fundidos
e facilitar o processo de fabricação das placas poliméricas. Para compensar as perdas de propriedades
mecânicas das blendas em relação ao UHMWPE puro foram produzidos compósitos com adição de 0,5; 1,0 e
2,0 % em massa de nanotubos de carbono funcionalizados com ácido nítrico. Os valores das propriedades
mecânicas e térmicas dos compósitos foram comparados com as blendas poliméricas sem adição de nanotubos
de carbono. As blendas poliméricas e nanocompósitos foram submetidos aos ensaios mecânicos de dureza
Shore D e ensaio de tração uniaxial. Para avaliação da estabilidade térmica foram realizadas análises de
calorimetria exploratória diferencial (DSC) e análise termogravimétrica (TGA), e para a avaliação morfológica
dos nanocompósitos foi utilizado microscopia eletrônica de varredura (FEG-MEV).
Palavras-chave: Polietileno de ultra alta massa molecular, blendas poliméricas, nanotubos de carbono, nanocompósito,
blindagem balística.