Influência da radiação ultravioleta nas propriedades térmicas e mecânicas do terpolímero de acrilonitrila-butadieno-estireno (ABS) com e sem aditivo anti UV

Abstract

O terpolímero de acrilonitrila-butadieno-estireno (ABS) é um dos mais importantes termoplásticos devido à combinação de ótimas propriedades mecânicas e químicas, associadas ao baixo custo e facilidade de processamento, permitindo a este terpolímero vastas aplicações, principalmente nos setores automobilísticos e eletroeletrônicos. No entanto, estes materiais são susceptíveis a perdas de propriedades quando submetidos a exposição à radiação ultravioleta (UV). Assim, é possível adicionar aditivos fotoestabilizantes para retardar ou evitar a fotodegradação. O presente trabalho consiste em analisar o comportamento do polímero ABS em duas formulações, uma com aditivo de resistência à radiação UV e outra sem este aditivo. Os materiais foram expostos a radiação ultravioleta, verificando a influência do mesmo e analisando as propriedades térmicas e mecânicas das amostras. Para tanto, estes materiais foram analisados em duas condições: antes e após o ensaio de exposição à radiação ultravioleta durante 1000h, tendo o objetivo de simular os efeitos causados pela radiação solar através do vidro borosilicato, expondo o vidro a uma fonte de luz de iluminação de arco de xenônio filtrada. Foram preparados corpos de provas do polímero ABS para realizar ensaios térmicos e mecânicos, a fim de verificar a retenção das propriedades dos polímeros após UV. Com a realização dos experimentos, foi determinado o efeito do aditivo na formulação do polímero, sendo que para ensaios térmicos, não houve alterações significantes após UV. Já nas propriedades mecânicas, como ensaio de tração e impacto, para amostras com aditivo expostas ao UV, obtiveram uma diminuição tanto na deformação à ruptura em 72%, no módulo de elasticidade, em 33%, quanto na resistência ao impacto, perda de 30%, porém obteve um aumento de 17% na tensão de ruptura. Assim verificou que a retenção das propriedades mecânicas foi maior nas amostras com aditivo, do que as sem aditivo. No entanto algumas propriedades como deformação à ruptura, a retenção da propriedade foi inferior a 70%, no qual de acordo com a norma UL346C, dependendo da aplicação, o aditivo seria reprovado.

Acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) terpolymer is one of the most important thermoplastics due to the combination of excellent mechanical and chemical properties, associated with low cost and ease of processing, allowing this terpolymer to be widely used, mainly in the automotive and electronics sectors. However, these materials are susceptible to loss of properties when exposed to ultraviolet (UV) radiation. Thus, it is possible to add photostabilizing additives to delay or prevent photodegradation. The present work consists of analyzing the behavior of the ABS polymer in two formulations, one with UV radiation resistance additive and the other without this additive. The materials were exposed to ultraviolet radiation, verifying its influence and analyzing the thermal and mechanical properties of the samples. For that, these materials were analyzed under two conditions: before and after the test of exposure to ultraviolet radiation for 1000h, with the objective of simulating the effects caused by solar radiation through borosilicate glass, exposing the glass to a light source of illumination filtered xenon arc. ABS polymer specimens were prepared to carry out thermal and mechanical tests, in order to verify the retention of polymer properties after UV. With the completion of the experiments, the effect of the additive on the polymer formulation was determined, and for thermal tests, there were no significant changes after UV. As for the mechanical properties, such as tensile and impact tests, for samples with additive exposed to UV, they obtained a decrease both in the deformation at break by 72%, in the modulus of elasticity, by 33%, and in resistance to impact, a loss of 30 %, but obtained an increase of 17% in the breakdown voltage. Thus, it was verified that the retention of the mechanical properties was greater in the samples with additive than those without additive. However, some properties such as deformation at break, the retention of the property was less than 70%, in which according to the UL346C standard, depending on the application, the additive would be disapproved.