Publicação
Influência das condições de processamento na morfologia e fases cristalinas do PVDF e nas transições de fase do copolímero P(VDF-TrFE)
| Resumo: | Dentro dos polímeros o poli (fluoreto de vinilideno), PVDF e os copolímeros de (fluoreto de vinilideno) (VDF) com trifluoretileno (TrFE) e misturas a partir destes materiais reúnem as propriedades piezo, piro e ferroeléctricas mais interessantes do ponto de vista científico e tecnológico. Assim sendo, o objectivo deste trabalho é optimizar as condições de processamento das diferentes fases cristalinas do PVDF. Será estudado de forma sistemática a quantidade e qualidade da fase β presente no material, por esta fase oferecer melhores propriedades electroactivas. Foram empregues dois métodos para a obter β-PVDF. Primeiro, amostras de fase a foram obtidas directamente da fusão. Depois foi estudada a transformação de fase α→β por estiramento uniaxial de amostras originalmente na fase α obtidas por fusão. As amostras de fase α foram deformadas a diferentes temperaturas e a diferentes razões de estiramento. As condições óptimas de processamento foram encontradas e o material foi caracterizado por Espectroscopia no Infravermelho por Transformadas de Fourier e Calorimetria Diferencial de Varrimento. Foi obtido por estiramento um máximo de 80% de fase β e um grau de cristalinidade de 40%, a uma razão de estiramento de 5 à temperatura de 80ºC. O recurso à Microscopia Electrónica de Varrimento permitiu o estudo da evolução da microestrutura dos polímeros durante o processo de estiramento em estudo. Outro método utilizado para obter β - PVDF é o recurso às amostras obtidas directamente da solução. Estas demonstraram possuir um grau de cristalinidade superior ao das amostras obtidas por estiramento (~50,3%) sendo constituídas exclusivamente por fase β. Contudo, amostras obtidas por este método possuem uma elevada porosidade, que enfraquece a resposta mecânica e eléctrica do material. O problema foi resolvido e a porosidade foi eliminada. O processo utilizado para eliminar a porosidade não afecta a quantidade nem a qualidade da fase β presente no polímero e também foi encontrado um ligeiro acréscimo no grau de cristalinidade do material. Amostras de fase y foram processadas e caracterizadas, tal como misturas de PVDF/P(VDF¬TrFE). Neste último caso, a transição de fase ferroeléctrica - paraeléctrica observada nestas amostras é fortemente influenciada pelas condições de processamento. |
|---|---|
| Autores principais: | Sencadas, Vítor João Gomes Silva |
| Ano: | 2005 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Universidade do Minho |
| Idioma: | português |
| Origem: | RepositóriUM - Universidade do Minho |
| Resumo: | Dentro dos polímeros o poli (fluoreto de vinilideno), PVDF e os copolímeros de (fluoreto de vinilideno) (VDF) com trifluoretileno (TrFE) e misturas a partir destes materiais reúnem as propriedades piezo, piro e ferroeléctricas mais interessantes do ponto de vista científico e tecnológico. Assim sendo, o objectivo deste trabalho é optimizar as condições de processamento das diferentes fases cristalinas do PVDF. Será estudado de forma sistemática a quantidade e qualidade da fase β presente no material, por esta fase oferecer melhores propriedades electroactivas. Foram empregues dois métodos para a obter β-PVDF. Primeiro, amostras de fase a foram obtidas directamente da fusão. Depois foi estudada a transformação de fase α→β por estiramento uniaxial de amostras originalmente na fase α obtidas por fusão. As amostras de fase α foram deformadas a diferentes temperaturas e a diferentes razões de estiramento. As condições óptimas de processamento foram encontradas e o material foi caracterizado por Espectroscopia no Infravermelho por Transformadas de Fourier e Calorimetria Diferencial de Varrimento. Foi obtido por estiramento um máximo de 80% de fase β e um grau de cristalinidade de 40%, a uma razão de estiramento de 5 à temperatura de 80ºC. O recurso à Microscopia Electrónica de Varrimento permitiu o estudo da evolução da microestrutura dos polímeros durante o processo de estiramento em estudo. Outro método utilizado para obter β - PVDF é o recurso às amostras obtidas directamente da solução. Estas demonstraram possuir um grau de cristalinidade superior ao das amostras obtidas por estiramento (~50,3%) sendo constituídas exclusivamente por fase β. Contudo, amostras obtidas por este método possuem uma elevada porosidade, que enfraquece a resposta mecânica e eléctrica do material. O problema foi resolvido e a porosidade foi eliminada. O processo utilizado para eliminar a porosidade não afecta a quantidade nem a qualidade da fase β presente no polímero e também foi encontrado um ligeiro acréscimo no grau de cristalinidade do material. Amostras de fase y foram processadas e caracterizadas, tal como misturas de PVDF/P(VDF¬TrFE). Neste último caso, a transição de fase ferroeléctrica - paraeléctrica observada nestas amostras é fortemente influenciada pelas condições de processamento. |
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