Polímeros: Ciência e Tecnologia
https://revistapolimeros.org.br/article/doi/10.1590/S0104-14282010005000032
Polímeros: Ciência e Tecnologia
Scientific & Technical Article

Análise da Absorção de Água em Dois Polímeros Expandidos: Desenvolvimento do Módulo de Flutuabilidade de Um Mini-Robô Submarino

Study of Expanded Polymers Water Absorption for Buoyancy Modulus Development of a Submarine Mini-Robot

Bouchonneau, Nadège; Carvalho, Adauto R. de; Macêdo, Antônio R. L. de; Viana, Lílian U.; Nascimento, Adriana P. do; Duarte, João Batista F.; Macêdo, Antônio Roberto M. de

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Resumo

Polímeros expandidos são bastante competitivos para serem utilizados como materiais de flutuabilidade, devido a sua baixa densidade. Em particular, eles se apresentam muito eficientes no desenvolvimento de módulos de flutuabilidade de robôs submarinos do tipo ROV (Remote Operated Vehicle). Este trabalho descreve um estudo da absorção de água em dois diferentes tipos de polímeros expandidos (poliuretano e poliestireno expandido), em diferentes meios aquosos (água do mar e água destilada). Estudo sobre o efeito da geometria das amostras com relação à cinética de absorção de água demonstrou que as amostras com maior área de contato com a água se apresentam mais susceptíveis à absorção de água. Os estudos também revelaram que o poliuretano expandido sofreu uma importante perda de material devido ao seu manuseio durante os ensaios de absorção. A influência do meio aquoso foi também bastante notável para este material, no qual apresentou uma maior taxa de absorção nos ensaios com água destilada em comparação com os ensaios utilizando água do mar. Os resultados das análises demonstraram que o melhor material para ser utilizado como módulo de flutuabilidade do robô submarino é o poliestireno expandido, pois este material não apresentou uma notável degradação e perda de material durante os ensaios de absorção.

Palavras-chave

ROV, polímero expandido, absorção de água, degradação de materiais.

Abstract

Owing to the low density and relative low price, expanded polymers appear to be competitive for buoyancy systems. Expanded polymers are particularly efficient to develop buoyancy modules of submarine robots such as ROV (Remote Operated Vehicle). This work describes water absorption mechanisms of two expanded polymers (expanded polyurethane and expanded polystyrene), in various aqueous media (seawater and distilled water). The influence of the samples geometry on the water absorption kinetics was studied. The samples with a larger contact area with water were found to be more susceptible to water absorption. The analyses also reveal a potential loss of material in the expanded polyurethane due to its manipulation during the absorption tests. The influence of the aqueous media was also significant for this material, which presents a level of absorption in distilled water higher than in seawater. The results of this study justify the selection of the expanded polystyrene, which appears particularly suitable to the development of the buoyancy modules of submarine mini-robots.

Keywords

ROV, expanded polymer, water absorption, materials degradation.

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