Capítulo 5

Capítulo 5: Experiências: influência da humidade nas propriedades mecânicas

A influência da humidade nas propriedades mecânicas de poliamidas é bem estudada, e as experiências com PA6 e PA66 demonstram mudanças-chave na resistência, elasticidade e plasticidade. Estas investigações ajudam a compreender como controlar as condições de funcionamento e processamento dos materiais para preservar as suas características.

Resultados principais das experiências:

1. Redução da resistência:
2. Na saturação com humidade, a resistência à tração do PA6 diminui 30-50%.

3. Os poliamidas tornam-se menos rígidos, o que está relacionado com a plastificação.

4. Aumento da plasticidade:

5. Na absorção de água, o alongamento na rutura aumenta 2-3 vezes.

6. Isto torna o material mais flexível, mas reduz a sua capacidade de suportar cargas elevadas.

7. Alteração da elasticidade:

8. O módulo de elasticidade dos poliamidas diminui proporcionalmente ao nível de humidade.

Gráfico da influência da humidade no PA6:

Figura 9. Curvas de tensão do PA6 em vários níveis de humidade.

• DAM (Dry As Molded): o material seco apresenta elevada resistência e baixo alongamento.
• Condicionado (23°C, 50% de humidade): comportamento intermédio entre o estado seco e saturado.
• Saturado (100°C, absorção completa de água): redução da resistência, mas aumento do alongamento.

Exemplo de alteração do módulo de elasticidade:

O gráfico seguinte apresenta dados para PA66:

Figura 10. Dependência do módulo de elasticidade do PA66 relativamente à humidade.

• PA66 seco: o módulo de elasticidade atinge 2,9 GPa.
• Na saturação com humidade: o módulo de elasticidade diminui para 1,5 GPa, o que demonstra o efeito plastificador da água.

Significado prático dos resultados:

1. Previsão do comportamento dos materiais:

2. Os dados das experiências permitem prever como os produtos de poliamida se comportarão em condições de elevada humidade.

3. Otimização do processo de secagem:

4. Evitar a humidade excessiva antes do processamento previne a perda de resistência.

5. Seleção das condições de funcionamento:

6. Para peças sujeitas a cargas mecânicas, recomenda-se a utilização de poliamidas estabilizadas ou reforçadas.

Conclusão:

As experiências demonstram que o controlo da humidade é essencial para preservar as propriedades mecânicas dos poliamidas. No próximo capítulo, analisaremos exemplos de erros de secagem e as consequências do sobreaquecimento dos materiais.