Polímeros: Ciência e Tecnologia
https://revistapolimeros.org.br/article/doi/10.1590/S0104-14282002000100011
Polímeros: Ciência e Tecnologia
Scientific & Technical Article

Aplicação de um Modelo Reológico Não-Linear em Sistemas Poliméricos Dilatantes

Application of Non-Linear Rheological Model to Shear-Tickening Polymeric Systems

Navarro, Rômulo F.

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Resumo

A dilatância é um comportamento reológico comum a vários sistemas poliméricos embora não ocorra em polímeros puros. Existem várias teorias aplicáveis à explicação desse fenômeno e alguns modelos matemáticos para o ajuste de dados experimentais de quatro de suas seis formas de ocorrência. Neste trabalho é dado enfoque à dilatância antecedida por um comportamento newtoniano e sucedida pelo comportamento pseudoplástico. Para ajustar dados constantes da literatura para sistemas desse tipo, é apresentado um modelo híbrido e não-linear. Para o teste do modelo foram utilizados dados existentes na literatura para solução de α,ω poli(t-butilestireno) em óleo mineral e suspensão de partículas do copolímero de estireno com acrilato de metila em solução aquosa de poli(ácido acrílico). O modelo proposto apresenta boa concordância com os dados experimentais.

Palavras-chave

Modelo reológico não-linear, comportamentos não-newtonianos, dilatância, sistemas poliméricos

Abstract

Shear-thickening (dilatant) behavior is common in several polymeric systems, but not in pure polymers. There are many theories that can be used to describe shear-thickening and some mathematical models that fit experimental data of three of its six types: dilatant, newtonian-dilatant, newtonian-dilatantpseudoplastic, viscoplastic-dilatant, pseudoplastic-dilatant and newtonian-pseudoplastic-newtonian-dilatant sequences. This work deals with the behavior of newtonian-dilatant-pseudoplastic sequence behavior and proposes a hybrid, non-linear and viscous model to fit the experimental data from systems that present such rheological behavior. The systems under investigation were: a) solution of α,ω poly(t-butylstyrene) in a mineral oil (3g/dl) (sample 1) and b) suspension of styrene - methyl acrylate copolymer (S-co-MA) particles (15% vol.) in a poly(acrylic acid) (PAA) (1% wt) and water solution (sample 2). The proposed model agrees with the experimental data analysed.

Keywords

Non-linear rheological model, non-newtonian behavior, shear-thickening, polymeric systems

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