A INTERAÇÃO DA RADIAÇÃO GAMA COM O POLICARBONATO

CNEN/SP
ipen
En»rgétlo»ê • Nuel—n»
AUTARQUIA ASSOCIADA A UNIVERSIDADE
DE SAO fWULO
A I N T E R A Ç Ã O DA R A D I A Ç Ã O GAMA C O M O
POLICARBONATO DUROLON
ADELINA MIRANDA
Dissertação apresentada como parte
dos requisitos para obtenção do Grau
de IVIestre em Ciências na Área de
Tecnologia Nuclear
Orientador:
Or. Valdir Sciani
São Paulo
1996
INSTITUTO DE PESQUISAS ENERGÉTICAS E NUCLEARES
Autarquia
associada
à Universidade
de
S3o
Paulo
A INTERAÇÃO DA RADIAÇÃO GAMA C O M O
POLICARBONATO DUROLON
ADELINA
MIRANDA
Dissertação apresentada como parte
dos
requisitos para
obtenção
do
g r a u de M e s t r e e m C i ê n c i a s na Á r e a
de Tecnologia Nuclear,
Orientador:
Dr. Valdir Sciani
/
SÃO PAULO
1 9 9 6
/ L I v::.o\
\
DEDICATÓRIA
Agradeço
compreensão
dedicação
da
deste
execução
aos
meus
e
estímulo
trabalho.
filhos
nos
Aline
momentos
e
Vitor
mais
pela
difíceis
AGRADECIMENTOS
Ao
orientação
e
na
Engenheiros
todos
confecção
Bete
Ao
pelos
ensaios
colega
de
Ã
ensaios
de
Valdir
Sciani,
pela
do
trabalho
pelas
Eliel,
Departamento
e
inúmeras
do
que
me
principalmente
aos
irradiaçSes.
Departamento
de
Metalurgia
tração.
pelos
Zélia,
ensaios
colega
ensaios
de
Mauro
de
do
Dureza.
Serviço
de
Proteção
RPE.
e
a
Dra.
Selma
pela
ajuda
nos
viscosidade.
Ã
Nucleares
Dr.
colegas
deste
colega
pelos
Ao
os
e Carlos
à COPESP
Radiológica
orientador,
dedicação.
Ã
ajudaram
meu
por
Direção
me
do
Instituto
proporcionar
esta
de
Pesquisas
oportunidade.
Energéticas
e
A
INTERAÇXO
DA
RADIAÇXO
GAMA
Adelina
COM
O
POLICARBONATO
DUROLON
Miranda
RESUMO
Os
a
radiação
des
foi
com
diferentes
sultados
do,
do
químicas.
mecânicas,
irradiação
com
o
e
ocorre
a
a degradação
magnéticas
sociados
taxa
de
do
ao
tipo
maior
o aumento
transição
taxa
cesso
de
de
aumenta
do
maior
oxigênio
que,
da
mesmo
A
dose
com
para
as
a
não
e da
a
todos
dose
um
taxa
os
como
quando
ser
dito
de
dose.
com
o
PC
da
ensaios
também
é
A
a
importante
no
no
irradia^
para—
ase
a
e
apreà
ir-
relação
as
gradativamente
temperatura
de
da
da
taxa
ar,
levan-
dose
submetido
dose
real izados,a
a
re-
formados
predominância
com
Os
DUROLON
com
aumento
irradiadas
papel
maior
decresce
após
radicais
radicais
O
pro-
espécies
estes
quanto
mecânica
possa
DUROLON
de
estando
indicação
amostras
desempenha
formação
destes
vácuo.
principais,
amareiamento.
diminui
reforçando
Para
a
viscosidade
também
tanto
poliméricas
suas
IPEN/CNEN-SP
e em
PC
DURO-
térmicas,
ar
material:
seu
e
no
o
proprieda-
das
dose
concentração
o
alteraçSes
quando
sujeitos
policarbonato
'*'^Co d o
fenil,
do
o
suas
de
fenóxi
e
nas
fonte
com
a
o
das
material
óticas.
cisão.
de
estabilidade
vítrea
dose
da
cadeias
maior
embora
mudanças
ambientes
viscosimétricas
taxas
das
do
excelente
propriedades
com
e
amareiamento
dose
radiação,
gama
em
trabalho,
meio
mostraram
consequentemente
senta
Neste
óticas,
doses
cisão
utilizados
causam
por
raios
obtidos
são
que
caracterizado
priedades
a
ionizante,
físicas
LON,
polímeros
de
do
e
proce_
degradação
dose,
indicando
material.
senque
o
THE
INTERACTION
OF
GAMMA
IRRADIATION
WITH
POLYCARBONATE-DUROLON
Adelina
Miranda
ABSTRACT
Frequently,
exposed
its
to
ionizing
physical
commercial
and
^
*
different
the
results
formation
the
in P C
of
but
phenoxy
on
same
the
and
and
scission
dose
is
Furthermore,
the
the
in
PC
rates.
The
PC
is
This
plays
important
this
role
in
in
carried
do
the
shows
degradation
causes
to
the
with
analyzed,
not
have
the
transition
increase
main
of
chain
irradiation.
higher
that
the
PC-Durolon
that
during
is
From
associated
doses
indicates
**^Co
concentration
glass
with
degradation
this
the
and
process
which
are
the
properties
behavior
air,
leading
which
and
vacuum.
irradiated
decreases
the
a
were
increase
to
viscosity
Duroion
irradiated
up
optical
with
in
in
through
irradiation
Both,
of
predominant
material
an
its
The
rates.
radicals
stability
and
scission,
material.
dose
hand,
performance.
of
that
the
mechanical
other
shown
phenyl
work,
viscosimetric
irradiations
was
chain
changes
this
irradiated
in a i r
by
environments
characterized
optical,
These
yellowness
doses
temperature
doses
and
In
rates
and
of
was
in
produce
dose
mainly
yellowness
good
it
can
being
IPEN-CNEN/SP.
and
used
properties.
after
obtained
irradiation
a
which
mechanical,
doses
radicals
shows
its
at
out
of
chemical
properties,
degradation
i^
of
gamma-source
with
radiation
are
polycarbonate-Durolon,
measurements
thermal
polymers
when
oxygen
process.
the
also
SUMÁRIO
t.
Página
1
INTRODUÇXO
1.1
Considerações
1.2
Objetivo
QUÍMICA
2.1
DAS
5
preliminares
DE
Introdução
3.2
Espécies
3.3
7
POLÍMEROS
3.1
pela
1
RADIAÇÕES
Noções
IRRADIAÇXO
gerais
11
reativas
radiação
Efeito
da
3.3.1
Tipos
Reticulação
3.5
Mudança
3.6
A
3.7
Produtos
3.8
Efeito
3.9
A
de
nos
polímeros
ionizante
radiação
3.4
produzidas
de
sobre
13
os
polímeros
21
degradação
23
26
cor
influência
nos
da
polímeros
taxa
de
dose
31
absorvida
31
gasosos
pós
33
irradiação
interação
da
radiação
34
gama
com
os
policarbonatos
COMISSÃO fJAC:Oí;/L CE íÁlÁÍ^à N ü C l E A R / S P
35
iPEI
PARTE
EXPERIMENTAL
4.1
Materiais
44
4.2
IrradiaçSes
47
4.3
Métodos
48
4.3.1
Ensaios
mecânicos
48
4.3.2
Ensaios
éticos
53
4.3.3
Ensaios
de
viscosidade
55
4.3.4
Ensaios
de
Ressonância
4.3.5
eletrônica
(RPE)
Ensaios
análise
de
calorimetria
paramagnética
60
térmica
exploratoria
do
tipo
diferencial
(DSC)
RESULTADOS
5.1
Efeito
E
62
DISCUSSXO
da
radiação
gama
nas
propriedades
mecânicas
5.2
65
5.1.1
Tensão
de
ruptura
5.1.2
Elongação
67
5.1.3
Dureza
69
Efeito
da
radiação
gama
65
nas
propriedades
ót i c a s
5.3
70
5.2.1
Transmitancia
Efeito
da
5.3.1
Viscosidade
radiação
gama
70
na
viscosidade
intrlnsica
e
massa
molecular
5.4
Identificação
a
irradiação
dos
por
75
75
radicais
RPE
formados
durante
78
5.5
Efeito
da
transição
<
5.6
radiação
vitrea
Efeito
das
5.6.1
Efeito
Efeito
sobre
5.6.3
sobre
5.7
,
6
Efeito
do
irradiação
da
taxa
84
de
dose
84
da
taxa
de
dose
transmitancia
os
variação
radicais
da
meio
de
variação
da
a
de
viscosidade
a
Efeito
temperatura
81
variação
da
Efeito
sobre
5.6.4
da
a
na
( Tg )
condiçSes
sobre
5.6.2
gama
variação
da
87
taxa
de
dose
formados
da
taxa
88
de
dose
Tg
90
onde
é
realizada
a
irradiação..
94
5.7.1
Transmitancia
94
5.7.2
Viscosidade
95
5.7.3
Temperatura
de
CONCLUSÕES
REFERENCIAS
transição
vitrea
(Tg)
...
97
102
BIBLIOGRÁFICAS
108
INTRODUÇXO
1.1
ConsideraçSes
Os
do
ácido
ou
alifáticos,
básica
policarbonatos
carbônico
fosgênio
em
Gerais
são
meio
com
(PC)
compostos
obtidos
alcalino
pela
são
poliésteres
di-hidroxilados
reação
entre
e apresentam
a
lineares
aromáticos
o bisfenol
seguinte
A
e
o
estrutura
[151:
CH
CH
n
Os
em
1930
por
policarbonatos
Carothers
policarbonatos
comercialmente
por
[14]
Polietileno
pesquisas
Natta
alifáticos,
importantes
apresentarem
Dickson
e
baixo
obtidos
[14]
que
os
por
ponto
anunciaram
foram
de
a
realizadas
Em
descoberta
Terefta 1 ato(PET) ,
fossem
não
a
cujo
fim
éxito
de
obter
a
ser
facilmente
e
Whinfield
e
1941
de
vez
diversos
chegaram
hidrolisarem
fusão.
primeira
prepararam
quais
se
pela
uma
fez
fibra
de
com
que
polímeros
com
núcleos
aromáticos
em
os
1958
pela
Makrolon
e
tipos
eles
Lexan,
com
de
estSo
a
com
a
[ 3 2 3.
O
PC
termoplástico
vidro,
o
de
e
sob
segundo
outros
um
com
nomes
As
a
mais
comerciais
de
do
PC
aumento
diferenças
massa
entre
molecular,
na
com
cadeia
nacional,
óticas,
é
térmicas
substitui,
tradicionais
comerciais
aplicaçSes
Estados
polihidroxí1 ico,
balanceadas
plásticos
nos
considerável
fabricação
das
e
produzidos,
ramificaçSes
mecânicas,
bem
foram
[141.
de
de
Posteriormente,
Bayer
componente
presença
e
A
os
houve
propriedades
Algumas
citadas
pela
relacionadas
matérias—primas
aço
bisfenol
disponíveis.
DUROLON,
excelentes
vantagens,
anos
comerciais
um
molecular
principal.
respectivamente
de
ou
de
Electric,
normalmente
aditivos
cadeia
Alemanha,
últimos
PC
presença
elétricas
na
General
Nos
dos
sua
policarbonatos
simultaneamente,
Unidos,
na
como
um
e
com
o
[103,
DUROLON
podem
ser
e
na
[103:
a)
aviação:faróis,
lanternas,
partes
Na
industria
automobilística
para-choques,
de
painel
refletores
de
e
instrumentos,
lentes
de
janelas
de
aviSes,
para
indicadoras,
b)
Na
secadores
de
cabos
para
lâmpadas
de
a
sinalizadores
semáforos,
d)
e
indústria
centrais
etc.
de
carcaças
cafeteira,
tanques
de
água
indústria
laser,
lâmpadas,
lentes
para
capas
de
de
telecomunicações
para
óculos,
etc.
capacetes,
janelas
telefônicas,
lentes
etc.
civil, áreas
visores,
planas,
para
óptica:
disco
construção
eletro-eletrônicos:
elétricas,
coberturas
Na
Nas
de
chaves
furadeiras,
Na
copos
liqüidificadores,
de
chapas
f)
telefone,
de
diversos,
industrial:
comprimido,
para
Na
eletrodomésticos:
etc.
microscópio,
e)
setor
copos
de
e barbeadores,
interruptores,
carcaças
binóculos
cabelo
vapor,
c)
relês,
indústria
talheres,
ferro
etc.
de
filtros
metrô
e
segurança
e
trem,
para
no
ar
etc.
informática:
conectores,
e
discos
blocos
para
g)
recipientes
Na
para
h)
hemodiálise,
oxigénio,
seringas
No
para
usados
de
de
resistência
ambientes
elétricas
para
máscaras
para
animais,
catéteres,
polímeros
mais
nucleares,
laboratórios
etc.,
algumas
dos
causa
outras
aplicaçSes
materiais
entretanto,
é
nas
pelos
seja,
da
de
sua
manuseio,
vantagens
que
os
t83.
poliméricos
confrontada
materiais
mudanças
por
ou
sSo
radioquímicos
facilidade
inúmeras
destes
orgânicos
com
danos
propriedades
de
o
em
problema
radiação
mecânicas
e
[81.
Nas
nucleares,
e
utilização
resultando
em
custo,
para
nucleares,
de
ambientes
baixo
susceptibilidade
ionizante,
baseados
reprocessamento,
A
sanguíneo,
filtro
etc.
partículas,
convenientes
mamadeiras,
etc.
plasma
em
a corrosão
embalagens:
alimentação
materiais
versatilidade,
da
para
de
médico-hospi ta1ar :
para
animais,
aceleradores
tornam
setor
frascos
Os
células
alimentos,
frascos
amplamente
indústria
os
suas
diferentes
materiais
aplicaçSes
poliméricos
estSo
em
ambientes
sujeitos
a
variaçSes
gases
de
taxas
inertes,
diferentes
ar,
de
se
prognóstico
do
seu
de
temperatura
vapores
e
os
tempo
seleção
de
vida
ambientes
e
com
agressivos.
condiçSes
polímeros
uma
em
líquidos
destas
sobre
fazer
resultam
existe,
destes
As
em
portanto,
materiais
a
e
um
[81.
Objetivos
Neste
caracterizar
o
contexto,
PC
uso
o
do
em
o
DUROLON,
quando
possível
estudo
até
efeitos
necessidade
nacional,
dose,
combinações
diferentes
1.2
de
que
submetido
ambientes
mecanismos
de
objetivo
é
à
um
do
presente
polímero
radiação
nucleares
e
gama,
também
degradação
de
dos
trabalho
é
fabricação
visando
contribuir
seu
para
policarbonatos
em
geral.
Para
de
uma
fonte
de
viscosimétrica
pela
0,2
tal, estudou-se
'^Co
média
Policarbonatos
a
lOOOkGy
4,20kGy/h
no
e
ar
pontos
(Mv)
do
PC
de
Brasil
diferentes
e
Assim,
diversos
no
em
efeitos
DUROLON
com
22,600g/mol
S/A,
taxas
no
da
gama
massa
molecular
(IN2700),
produzido
intervalo
de
radiação
dose
de
dose
entre
0,22
de
e
vácuo.
para
foram
os
alcançar
abordados:
os
dois
objetivos
propostos,
6
elongação
e
estudo
da
variação
transmitancia
-
estudo
da
com
a
da
resistência
à
tração,
dose;
influência
da
variação
da
taxa
de
dose;
-estudo
particular
estudo
tipo
-
de
deste
em
nível
degradação
de
dos
da
isto,
prático
policarbonato
ionizante
como
do
radiação.
mecanismos
radicais
variação
obteve-se
sobre
em
também
PC
de
degradação;
livres
produzidos
neste
policarbonato;
estudo
Com
tanto
dos
DUROLON
da
uma
a
em
molecular;
caracterização
viabilidade
ambientes
sobre
massa
o
sujeitos
estudo
questão
para
dos
de
eficiente,
utilização
à
radiação
mecanismos
diferentes
de
condiçSes
QUÍMICA DAS RADIAÇÕES
2.1
Noções
preliminares
A química
se
com
entender
a
das
radiação
a
Por
reaçSes
energético
núcleo
com
um
emite
raios
colide
com
X
são
um
alvo
alto C27].
As
radiaçSes
isótopos
isótopos
ocorrem
espectro
raios
alta
dêuterons,
atómico
de
interaçSo
da
a química
químicas
de
surgiu
da
radiação
das
induzidas
energia
-
partículas
necessidade
ionizante
radiaçSes
pela
de
é
absorção
raios
X,
alfa
e
raios
o
da
gama,
néutrons
[271.
Os
número
ou
prótons,
matéria
da
definição,
ionizante
elétrons,
radiaçSes
mecanismos
matéria.
estudo
com
os
das
gama
radioativos
energia
com
sólido,
quando
em
geral
eletromagnéticas
naturalmente
de
obtidos
são
ou
chamados
eles
discreto,
energias
de
1,17
podem
por
e
um
um
elétron
metal
emitidas
raios
ser
exemplo,
gama.
de
pelo
Estes
produzidos
""Co,
1,33MeV C 2 7 ] .
que
Os
por
diversos
tritio.
Ao
emitidos
um
de
gama
principal
excitação
mas
elásticas
com
dos
do
originar
gama,
partículas
alfa
os
de
ser
emitidos
estrôncio-90
raios
ampio
também
menos
beta
ou
são
energia.
Os
produzidos
penetrantes
do
por
que
a
X [27].
do
caso,
de
dos
que
néutrons
e
núcleo
a
o
núcleo
prótons
por
prótons
energéticos
colisão,
seu
produção
250A,
[27].
atômico.
é
energéticos
radiação
não
energia
rápidos
polímeros
reaçSes
fotoquímica
rápidos
transferem
néutrons
A
menor
como,
sSo
de
efeito
ionização
e
[27].
orbitais
maioria
tais
são
neste
Os
produção
e
deslocamento
é,
energéticos)
bastante
podem
elétrons
e
causar
raios
intervalo
Embora
energia
dos
energéticos
radiação
(elétrons
radioativos,
contrário
aceleradores
possam
beta
isótopos
em
elétrons
raios
sua
interagem
por
dentro
contribuição
eletromagnética
visível
químicas,
e
que
meio
Como
máxima
a
os
de
o efeito
colisões
polímero.
não
é
também
do
é
Para
importante
comprimento
parte
de
principal,
do
de
elétrons
transferência
ultravioleta,
fazem
com
a
a
[27].
de
onda
pode
estudo
da
A
fotoquímica
eventos
diferença
está
molécula,
um
produzindo
componente
gama
de
1 MeV
e
um
beta,
feixe
de
alguns
centímetros
e
metro
do
milímetros
em
gases
Na
química
as
radiação.
Portanto,
reagem
com
as
estados
de
de
a
a
estado
ou
de
partículas
tais
como
podem
elétrons,
ou
podem
material.
líquido.
alfa)
sólidos
[271.
no
(néutrons),
urna
excitado
ionizante
energia,
da
[27].
apenas
irradiado
e
diferentes
energia
excita
penetração
sólido
a
fotoquímica
definido
(feixe
em
radiaçSes
leva
radiação
neutras
um
na
fóton
alta
em
que
que
sistema
com
penetrar
Por
outro
partículas
penetram
líquidos
raios
não
ou
mais
alguns
1271.
das
radiaçSes
cada
moléculas
ao
fótons
partículas
e
moléculas
excitados
Define—se
do
bem
tipos
carregadas
e
e
das
radiaçSes
cada
acordo
prótons
excita
originando
maior
partículas
partículas
ioniza
de
das
único
eletromagnética
lado,
que
um
diferentes
aproximadamente
do
muito
química
radiação
química
particular
classificados
Radiação
é
da
fotoquímica
Os
ser
Em
ionizante
Na
em
na e n e r g i a
químicos.
radiação
entre
estado
que
e
íons
fóton
longo
estão
da
de
na
ou
partícula
trajetória
alta
sua
da
energia
trajetória
[271.
excitado
como
sendo
a
energia
lie
depositada
pela
radiação
ionizante
na
molécula
suficiente
para
arrancar
um
de
sua
para
passar
estado
de
um
maior
elétron
energia
Define-se
depositada
pela
a
de
energia
arrancar
um
de
elétron
seu
estado
menor
órbita,
energia
não
e
é
sim,
para
um
C27].
ionização,
radiação
ionizante
excitação,
sendo
életron
de
que
orbital
127].
como
na
sendo
molécula,
portanto,
a
maior
energia
do
suficiente
que
para
11
IRRADIAÇXO
3.1
DE
POLÍMEROS
Introdução
A
química
atenção
na
pesquisa
alterar
profundamente
macroscópicas
dose
nas
de
dos
radiação
do
que
significativa
aplicaçSes,
os
necessários
para
ionizante
por
polímeros.
a
estrutura
materiais
físicas
a
em
de
radiaçSes
absorvida
propriedades
menor
das
por
exemplo,
nucleares
partes
(flanges
isoladores,
avaliação
extensiva
ionizante,
várias
Em
visores,
da
bem
materiais
de
como,
de
à
radiação
de
um
determ.i n a d o s
com
materiais
controle
poliméricos
torna-se
polímeros
estudo
mais
como,
Em
em
dispositivos
etc.),
degradação
inúmeras
especificamente
outras.
confeccionados
integrantes
mudança
propriedades,tais
entre
painéis
mudanças
alguma
expostos
suas
a
consideravelmente
em
das
casos,
induzir
metais.
ambientes
pode
propriedades
muitos
causar
ou
as
utilização
poliméricos,
[ 1 6 3.
e
são
instrumentos
radiação
é
ionizante
poliméricos
casos,
desenvolver
para
polímeros
para
Em
considerável
materiais
formabi 1 idade,
radiação
molecular
cerâmicas
elasticidade,
ou
radiação
suficiente
necessária
causa
como
A
recebido
poliméricos.
dos
vidros,
tem
de
instalaçSes
de
irradiação
necessário
uma
induzida
por
métodos
resistentes
para
à
1 2
Existem
poliméricos
ionizante
como,
são
como
processos
ao
início
uso
da
polimerização
processos
como
industriais
como,
que
as
anos
ou
materiais
à
radiação
industriais,
tratamento
fazem
para
uso
e
etc.
da
de
Nestes
empregados
50, considerável
ionizante
hoje
de
tais
águas
para
interesse
iniciar
modificar
polímeros
degradação
C28].
existem
inúmeros
radiação
borracha
casos,
são
os
ionizante
natural,
os
tipos
raios
foi
processos
por
tais
processos
em
polímeros,
reticulação
de
radiação
gama
e
em
mais
feixe
de
[161.
Portanto,
várias
processos
dos
vulcanização
frequentemente
sob
instalaçSes
alimentos,
reticulação
termoretráteis,
elétrons
os
expostos
de
radiação
Assim,
tais
em
onde
etc.[161.
No
dedicado
aplicaçSes
intensiona1 mente
esterilização
residuais,
de
outras
condiçSes
que
mudanças
ocorrem
físicas
e
investigando-se
obtém-se
entre
a
químicas
polímeros
informaçSes
absorção
18].
de
sobre
energia
irradiados
alguns
inicial
dos
e
13
reaçSes
sSo
aditivos,
o
Alguns
dos
o
de
tipo
grau
de
reaçSes
podem
da
energia
absorvida,
3.2
Três
ser
reativas
tipos
de
irradiação
e
a
transformaçSes
muitos
em
principal
da
polímeros
orgânicos
[163.
A
primeira
formação
). Então,
AB,
de
em
os
escritos
da
o
interação
interação
íons
um
nos
positivos
meio
eventos
[281:
ficar
do
e
de
solvente.
homogeneidade
e
dos
elétrons
polímeros
pela
são
formadas
aprisionadas
livres
parte
polímeros
casos,
mecanismo
ser
nSo
reativas
radicais
respeito
químicas
Em
podem
estas
oxigênio
energia
produzidas
podem
conhece
substância
de
do
presença
pela
espécies
Pouco
(AB
a
modificar
ionizante
iónicas,
a
e
transferência
espécies
leva
presença
afetadas
polímeros:
se
a
podem
[81.
Espécies
a
radiação,
também
radiação
durante
que
crista1 inidade
As
aprisionados
fatores
e
peróxidos.
dos
irradiados
íons
Compton
da
ionizante
da
radiação
(AB^)
e
de
primários
química
da
com
a
moléculas
constituído
nas
[281.
espalhamento
radiação
nos
moléculas
das
é
o
em
matéria
excitadas
de
uma
radiaçSes
14
Os
elétrons
AB
'Ws
>
AB"^ + e
(3.1)
AB
AAA
>
AB*
(3.2)
elétrons
primários
energia
cinética
algumas
moléculas
excitar
ou
energia
interagindo
AB
ou
se
+
+
As
e
(3.4)
AB.
podem
AB*
,
o
Não
mais
um
uma
>
moléculas
»
(ou
A"
processo
(3.1),
parte
da
e
excitando
mais
energia
suficiente
para
o
restante
de
sua
neutra:
+
B
)
(3.3)
positivo;
(3.4)
AB*
excitadas
dissociar
do
transferem
perde
molécula
AB
íon
e
se
mais
moléculas,
com
meio
ionizando
tendo
»
com
por
normalmente
meio,
e
recombina
AB"^
e
para
ionizar
formados
formadas
para
formar
A'
B'
+
nas
reaçSes
radicais
livres:
(3.5)
(3.2)
15
Os
devido
pela
à
interação
maior
polímero
parte
a
e
radicais
livres
da
radiação
ionizante
das
irradiado
intermediários
após
ions
ficam
irradiação
modificações
é
um
e causam
são
químicas
sólido,
aprisionados
formados
por
futuras
os
polímeros
responsáveis
observadas.
os
um
nos
radicais
tempo
Se
o
livres
considerável
transformações
químicas
[28] .
A
reticulação,
etc.
O
irradiação
cisão,
intervalo
mostrados
na
de
Tabela
de
formação
tempo
polímeros
de
para
gases
a
( CO,
formação
pode
C0_^,
desses
produzir
H^,
etc.)
eventos
são
1 [31].
• ;OMiSSAC
UC^'U.^ -
V^^G'A
NUCLEAR/SP
IFtt
16
Tabela
1. S e q u ê n c i a
T e m p e ( s)
-
10"
de
eventos
Processos
1 8
Eventos
Rad ioprotetores
energéticos
Recombinação
cát i on
10~ ^ ^ - 1 0 - ^ ^
elétron-
- lO
3.11
e
e
formados.Ci são
deia oxidativa
Capturador
cai s
de
radi-
Capturador
cais
de
radi-
produtos
cascata
gama
de
Desativador de e s tados excitados
na
ca-
tiva. Dee omp os i c a o
p r o d u t o final
Os
Capturador
íons
E s t a d o s e x c i t a d o s , H'
e radicais macroalquil
Eventos quimieos.Radi—
cais estáveis,e1étrons
aprisionados. ReaçSes
químicas termalizadas
C i s ã o da cadeia o x i d a -
radiação
radiação.
Eventos secundários
ejetados, cátions
formados
10" ^ ' - 1 0 - ^ ^
urna c o m p l e x a
pela
Prevenção/Redução
primários,
elétrons
10
induzida
com
os
químicos
de
O
Decomposição
róxidos
resultantes
é
de
2
do
eventos,
polímeros,
Exclusão
típica
vista
da
da
nas
de
pe-
ocorrência
de
interação
da
reaçSes
3.6
a
[31 ] .
Polímero
(P)
—/\AA^
Absorção
e"
e
+
nP
e
+
P
>
nP
+
(n +
de
,
D e
Formação do
exc i tado
Pl•
P"
+
+
P2•
H
energia
P"^
( 3.6 )
E j e ç ã o de
elétrons
(3.7)
Ejeção de elétrons
secundar i os
(3.8)
polímero
(3.9)
no
estado
Cisão
homoiltica
C-C
(3.10)
Cisão
hemolítica
C-H
(3.11)
17
A
com
os
polímeros
primários),
quais
interação
em
distância
produz
similar
sua
a
de
alguns
elétrons
secundários
polimérica
O
excesso
cadeia
da
principal),
energia
ao
depositada
polímero
de
energia
C-H
é
devido
longo
nas
estáveis
que
).
feixe
de
a elétrons
evento
A
(elétrons
a
rápida
em
estados
o
-100 C ) ,
(<
ser
os
C31].
ocorre
temperaturas
gama
elétrons,
polímeros
podem
raio
secundários
primário
gerando
ejetados
em
seu
por
dando
ao
ligações
as
estado
meio
da
origem
aos
fato
destas
C-H
hipótese
excitados,
do
*
um
de
rápidos
ambiente,
preferencial
Outra
altamente
(P
fóton
aprisionados
os
na
[31].
polimérica,
ligação
do
e1étron-cátion
excitados
de
origem
microns
altamente
seu
dão
cada
elétrons
irradiação
temperatura
recombinação
de
alguns
trajetória
Ã
matriz
inicial
as
ligações
á
de
excitado
cisão
das
radicais
cisão
da
que
e
não
[31].
alternativa
ligações
C-H
[31].
a
de
é
C-C
de
C-C
A
que,
de
da
cisão
(cadeia
migração
que
são
dissipa
ligaçSes
ligação
ligações
),
livres.
ocorre
migra
(P
de
a
energia
nos
estados
fato
mais
18
Quando
ionizante,
das
a
outras,
quatro.
densa
alta
as
reaçSes
com
Por
pouca
outro
ionização,
dos
O
relacionadas
IGy
=
si
lOOrad
=
formação
de
média
radicais,
partículas
de
da
da
traços
em
pesadas
com
uma
diferentes
radiação
uma
de
dois
ocasionam
concentração
radiação
durante
irradiação
reativas
As
=
uma
local
maneira
X
contribui
ou
após
podem
ser
a
Se
o
é
estão
[161:
a
=
10'*erg/g
maior
oxigênio
irradiação,
formadas,
para
materiais
unidades
lO^^V/g
com
usadas
pelos
principais
6,24
induzida.
unidades
ionizante
seguinte
IJ/kg
oxigênio
de
espécies
radiação
distantes
literatura.
processos
a
â.
1211.
entre
O
expostos
separadamente,
número
na
são
ocorrem
lado,
a absorção
encontrado
polímeros
originando
eventos
descrever
os
os
parte
está
outros
nos
presente
tipos
peróxidos
de
(RO^)
[28 3 .
moderadas
e
polimérico.
elevadas
Os
peróxidos
se
acumulam
Eles
[283.
são
são
por
em
uma
facilmente
geral
certa
estáveis
à
extensão
decompostos
à
temperaturas
no
sistema
temperaturas
19
Se
oxigênio,
um
os
convertidos
polímero
radicais
em
+
irradiado
livres
radicais
R*
é
produzidos
peróxidos
O
>•
aprisionados
Paramagnética
de
RPE
dos
taxa
envolvem
1°-
da
parâmetros
de
dose
os
sistema
dose
Abstração
do
RO
da
de
R'H
O
leva
a
rapidamente
um
espectro
irradiação,
As
duas
são
1 2 :
algum
por
Ressonância
obtido
irradiada
tais
como,
principais
tempo
por
medidas
e
também
temperatura,
reações
que
[281:
hidrogênio:
>
2
que
detectados
substância
peróxidos
átomo
• +
de
total.
radicais
rapidamente
( 3.
permanecem
ser
(RPE).
natureza
físicos
e
•
que
podem
Eletrônica
depende
são
de
2
peróxidos
no
presença
C28]:
RO
2
Os
na
RO H
+
R'
(3.13)
2
processo
de
convertido
em
peroxidação
R'0^",e
principal,
sendo
R'
20
2*^- R e c o m b i n a ç ã o :
RO
• +
RO
2
Estas
necessita
relação
uma
à
polímeros
baixas
reação
energia
de
(3.13)
de
de
0
a
à
para
ocorre
entre
si:
a
maior
ternarios.
predomina
Também
a
fazer
prováveis
e
em
de
em
f^^g *
^
combinações.
A
conhecido
certos
em
predomina
concentração
pelo
(3.13)
elevadas
quando
em
reação
e
temperaturas
responsável
que
(3.14
processo
polímeros
com
de
baixas
radiação.
isto
dois
é,
processos
formados
hidroperóxidos
respectivamente,
exibem
hidroperóxidos
são
normalmente
os
[283.
diperóxidos
No
quantidade
de
caso
de
radiação
grandes.
A
devido
radiação
à
+
ativação
hidrogênios
irradiação,
é
Os
(3.14),
ROOR
competem
(3.14)
suficiente
auto-oxidação,
doses
reaçSes
contendo
o
>
2
reação
doses
pequena
•
2
quantidade
(RO^H)
monômeros
pode
de
ionizante
e
diferentes
menos
ou
produzir
nas
reaçSes
diperóxidos
estáveis
ao
polímeros,
efeitos
absorvida
pode
medida
calor
uma
e
(ROOR)
propriedades.
energia
ser
(3.13)
Os
do
que
pequena
relativamente
pela
matéria
diretamente
e
o
21
produto
valor
por
da
G,
química
o qual
lOOeV
de
3.3
Efeito
química
causam
são
de
as
da
radiação
o
de
os
em
termos
moléculas
de
um
modificadas
polímeros
livres
podem
monômeros
e
em
a
da
formados
iniciar
a
como
produto
polimerização
e degradação
radiação
gasosos,
alteraçSes
químicas
sobre
mas
nas
as
e
ou
a
reticulação
os
duas
polímeros
reaçSes
propriedades
polimérica
entre
em
dos
incluem
as
quais
polímeros
principa1(degradação)
diferentes
moléculas
a
e
poliméricas
[27].
os
processos,
predominância
questão.
gama
principalmente
quais
sobre
radicais
cadeia
Ambos
polímero
e
produtos
(reticulação)
coexistem
número
radiação
efeito
maiores
cisão
ligaçSes
expresso
[271.
O
formação
em
o
é
absorvida.
radiaçSes
copoli mer ização
polímeros
da
íons
das
radiaçSes
representa
energia
Os
da
das
Em
nos
da
material
um
geral,
sobre
o
química
irradiado,
o
efeito
materiais
estrutura
foi
de
degradação
e
reticulação,
outro
da
depende
do
interação
da
poliméricos
e
tais
das
depende
condiçSes
como,
nas
temperatura
22
ambiente,
química
dose,
taxa
de
de
radiação:
que
acordo
A
que
unidades
os
com
aqueles
predominam
aqueles
etc.,
e
da
sua
estrutura
Cl].
Portanto,
grupos,
dose,
os
a
regra
seu
quais
como
são
predominam
C27].
geral
os
é
classificados
comportamento
degradação
reticulam
tais
polímeros
para
de
que
quando
a
os
que
polímeros
e
degradam
que
R,
i r
H
degradam,
ao
passo
que
H
polímeros
que
contém
H
H
I l
-\ C — C '\
H H
reticulam.
as
R
I I
ou
^
C—C -\
H H
à
aqueles
C27]:
H
dois
submetido
reticulação
polímeros
em
unidades
e
contém
23
Desta
poli(isobuteno)
Entretanto,
fator
quando
mais
maneira,
degradam
existem
é
3.3.1
na
formação
combinam
degradação
de
excitação
pelas
C.
Em
cisSes
degradação
visto
de
íons
anteriormente,
gama
os
ou
quais
a
quais
elétrons
as
elétrons
sofrem
para
são
produzir
1273.
ligaçSes
C-C
e
a
energia
as
são
C-H,
quais
mas
sofrem
abundantemente
escala
ligaçSes
ocorrem
C—C,
exposição
com
mais
produzidos
cadeia
se
produção
A
polimérica
cisão
nas
e
os
radiólise
do
vários
de
se
espécies
concentra
pela
em
resulta
decompostas.
facilmente
também
a
da
de
e/ou
outras
subsequentemente
longo
nas
O
propagação:
decomposição
ao
pequena
geral.
acelerados
transferida
H
regra
a
ser
de
o
retícula.
de
predomina
e
radiolítica
radiação
C-H,
esta
livre
pode
ligaçSes
átomos
para
energia
Tipos
com
excitadas,
a
metacrilato)
poli(eti 1eno)
excessSes
a
Como
à
é
o
pequena,
Degradação
polímeros
poliímetil
e
muitas
fundamental
ela
o
polímeros,
radicais
livres
[31] .
: ; 0 M ! S S A G î^;/i^.iOWn.. i i
ÏÏ VÍÍGÍA
1VUCLEAR/3F
iptl
24
Degradaçõ.o
O
pela
formação
geminada
de
oxidativa
oxigênio
de
peróxidos,
no
Alguns
polímeros
em
por
polímero
No
massa
meio
elongação
das
caso
os
o módulo
diminuem
Os
osmometria
quais
da
impedem
cadeia
aparentemente
a
recombinação
£31].
que
degradam
metacrilato),
molecular
com
são
o
poli(tetraf1uoroe-
degrada
de
no
ar,
mas
polímeros
dose
de
dissolvido
predominam
e
degradados
pode
uma
ser
solução,
medida
composta
C273.
poliméricos
a
elasticidade,
degradação
tensão
de
flexíveis
devido
à
ruptura
e
desde
a
até
o
[161.
métodos
(massa
a
materiais
quais
de
dos
propriedades
adequadamente
(termoplásticos),
irradiação,
degradação,
poli(esti reno)
exponencialmente
facilmente
pelo
O
a
vácuo [27].
A
decresce
final
poliímetil
e celulose.
retícula
os
radicais
poli(isobuteno),
tileno)
favorece
de
molecular
investigação
numérica
incluem
média
Mn)
25
espalhamento
Contudo,
o
molecular
de
método
das
mais
l/Mv
linear
é
radiaçSes,
cisão,
(massa
G(cisão)
é
é
graficado
leva
A curva
à
(Figura
ponderada
o da
média
viscosidade
Mw).
(massa
média M v ) .
obtida.
que
molecular
conveniente
viscosimétrica
Se
relação
luz
em
é
da
dose,
consequência
ruptura
1)
função
da
cadeia
da
uma
química
polimérica
ou
[271.
>-4
10
inclinação
=
G(cisão)
Dose(kGy)
Figura
1.
O
degradam
muito
são
maior
provavelmente
Variação
da
radiação
para
valores
de
mostrados
do
que
devido
o
200
à
na
massa
um
Tabela
Dose(kGy)
molecular
polímero
G(cisão)
típicos
2.
para
outros
fraca
união
O
com
a
degradado
para
valor
ligações
dose
a
de
[27].
polímeros
para
materiais
das
1 0r6
200
que
celulose
é
poliméricos,
[271.
26
Tabela
2.
G(cisão)
degradam
à
20*^0 p a r a
sobre
polímeros
irradiação.
Pol i ( i s o b u t e n o )
4
Poli(metil
metacrilato)
2
Poli(metil
celulose)
16
Celulose
11
Poli(óxido
Quando
resistência
perdidas.
à
A
etileno)
a degradação
tração
e
a
diminuição
acentuadas
quais,
não
mecânica
e
intervalo
3.4
de
única,
[27] ,
aos
temperatura
nos
é
predominante,
são
propriedades
rapidamente
físicas
são
poli(tetraf1uoroeti 1eno) ,
mostram
efeitos
a
grande
os
resistência
químicos
sobre
processo
pelo
um
amplo
[16].
Reticulação
A
cadeias
plasticidade
irradiados
resistência
0.3
no p o l í m e r o
das
particularmente
quando
que
reticulação
poliméricas
levando
a
são
é
unidas
um a u m e n t o
na
um
quimicamente
massa
para
molecular
qual
formar
do
duas
uma
polímero
27
Ainda
mecanismos
de
envolvendo
a)
quebra
formação
segundo
existem
reticulação.
radicais
da
de
hidrogênio
podem
ligação
um
átomo
átomo
de
formando
b)
dos
ao
tornem
c)
longo
para
das
de
uma
maneira
a
se
os
principais
polimérica
seguido
da
cadeia
próxima
dois
aos
C27].
cadeia
uma
relação
com
a
de
um
retirada
radicais
formando
poliméricos
reticulação.
cadeias
grupos
formar
de
de
em
processos
mencionados
hidrogênio,
radicais
adjacentes,
reação
de
Três
ser
hidrogênio
se c o m b i n a m
C-H
C-H
(H^). Desta
migração
controvérsias
produzidos
poliméricas
unindo
não
radicais
pela
até
formando
saturados
quebra
a
com
que
ligaçSes
duas
delas
se
reticulação.
o átomo
poliméricos,
das
que
de
hidrogênio
podem
então
se
recombi nar.
Nenhuma
destas
satisfatória.
Mais
ionização,
radical
formados.
um
Alguns
razoável
desses
com
radicais
poliméricos
de
átomos
considerável
formados
hidrogénio,
é que,
polimérico
liberados
adjacentes,
explicaçSes
podem
um
de
e
para
um
então
se
cada
átomo
de
hidrogênio,
energia
radiação
unirem
inteiramente
excitação
ou
hidrogênio
são
os
são
quais
cinética,
secundários.
pela
é
e
produzem
Pares
de
o
pelos
átomos
com
mínima
outro
facilmente
radicais
a
28
chance
não
de
interferência
forma
tornar
radicais
-se
termalizado
numerosas
átomo
hidrogênio
contra
estes
radicais
aditivo
radical
o
atrativa,
aditivos
como
é
SÓI i d o s
são
pode-se
entre
mover
A
insolubilidade
radiação
da
é
o
hidrogênio
longas
unir
distâncias
a
um
radical.
isto
é
pelo
segundo
A
facilmente
ou
colisSes
proteção
obtida
pela
com
reação
do
aprisionamento
do
[271.
para
distante
na
adequadamente
reticulação,
provável.
sobre
radicais
dos
da
a
os
exemplo,
hidrogênios
fase
sólida.
confirmadas,
radicais
Por
embora
produzidos,
Nenhuma
deve-se
poliméricos
os
destas
levar
em
em
polímeros
C273.
A
amorfas
polimérico
explicação
mobilidade
se
segundo
aditivos,
influenciar
aprisionar
a
de
pouco
podem
afirmações
conta
um
de
Se
primeiras
percorre
antes
um
suas
dispersos
termalizado
Esta
moléculas.
em
então
criando
baixas
hidrogênio
e
colisSes
concentraçSes
com
outras
poliméricos
sofrendo
de
de
reticulação
polímeros
dentro
de
parcial,
é
rearranjo
é
facilmente
isto
é,
[283.
a
vista
formação
como
onde
espacial
facilmente
conhecida
produzida
mais
cristalinos,
um
reticulação
necessária
reticulação
ocorre
dose
de
de
em
regiões
a
cadeia
adequado
pelo
gel.
gel
e
[283.
ataque
da
A dose
de
é
a
medida
29
Normalmente,
presente
a degradação
G(reticulação)
mostrado
Existe
dose
na
uma
para
pode
Figura
um
molecular
ser
de
linear
S
uma
obtida
chamado
polímero
(aqui
intersecção
(cisão),
2,
relação
junto
curva
G(cisão)/G(reticulação),
a
a
partir
S
ponto
que
de
do
G(cisão)
um
gráfico
de
+ 3^^^,
e
solúvel
l/Dose
corresponde
está
e
do
do
tipo
Char 1esby-Pinner.
distribuição
fração
no
reticulação
relação
gráfico
uma
a
a
e
entre
com
é
com
a
recíproca
normal
do
= O
da
da
massa
polímero).
fornece
a dose
de
a
gel
A
razão
de
(S
-1«M
+
Distribuição
normal
CO
G (cisão)
G (reticulação)
l/Dose
D o s e de
Figura
2.
Determinação
Gícisão)
e
irradiado.
da
de
S
dose
de
gel
G(reticu1 ação)
é
a
fração
e
a
relação
para
solúvel
Gel
um
[273.
de
polímero
30
A
reticulação
energia
ou
necessária
degradação
é
para
a
indicada
formação
por
E
da
e
E
c
respectivamente.
Neste
caso,
de
valor
de
E
no
lugar
do
Um
aspecto
polímeros
é
reticulado
por
resfriado,
depois
possuía
o
A
polímeros,
irradiação,
geral,
o
como,
memória:
irradiação
quando
nos
retorna
um
sua
e
sensíveis
de
a
ao
à
uma
sobre
seleção
interesse
na
para
e
a
industrial.
e
por
pode
e/ou
tem
sido
usada
[271.
elásticas
de
diminui
dos
devido
aumenta,
propriedades
em
ruptura
[173.
se
que
propriedades.
tensão
aplicação
ser
forma
reticulação
destas
em
expandido;
reticulação
ruptura
uma
polímero,
propriedades
melhora
valor
reticulação
poli(etileno)
mundanças
tais
da
tamanho
de
o
[271.
técnica
ou
predomina
máxima
um
seu
filmes
elasticidade
quais
100/G)
utilizado
aquecido
Esta
tubos
desejáveis
determinam
a
ele
em
a elongação
efeitos
leva
efeito
levando
módulo
polímeros
(E =
flexibilidade,
são
normalmente
interessante
inicialmente.
industrialmente
a
G
é
,
s
São
Em
dos
assim
tais
críticas
que
particular,
que
31
3.5
Mudança
Os
coloração
O
O
A
em
nos
3.6
A
â
absorvida
mas
efeitos:
tempo
de
da
de
os
fenômenos
taxa
de
dose,
da
com
da
muito
taxa
de
de
dose
do
taxa
Existem
da
química.
das
não
com
de
dose
de
alguns
lOOkGy.
formação
impurezas
de
ou
induzida
por
resistência
de
a
somente
da
qual
polímero
são
pela
formação
de
os
as
diferentemente
taxa
dose,
o
dose
poliméricos,
categorias
reaçSes
[8].
a
materiais
e
a
de
duas
oxigênio
resultantes
ordem
e
fica
absorvida
macromolecular,
físicos
da
radicais
[16].
dose
diferentes
da
50-150kGy,
coloração
depender
de
de
de
exemplo
resistente
oxigênio,
taxa
por
entre
doses
mudanças
formação
quantidades
de
efeitos
difusão
doses
é
da
vinila),
poliméricos
estrutura
oxidação
de
pode
Para
efeitos
causa
formação
radiação.
de
por
pequenas
a
também
dos
pela
sofrem
amarelo
radiação
intensidades
normalmente
com
presença
irradiado.
condiçSes
ao
influência
Na
afetadas
preto
materiais
polímeros
irradiados
particular
aumentam
radiação
foi
ou
presença
aditivos
polímeros
poliícloreto
tendem
poliestireno
cor.
nos
irradiados
vermelho
poliolefinas
cor
polímeros
quando
aprisionados.
marrom,
de
e
pelas
principais
resultantes
efeitos
químicas
químicos
dependentes
de
dos
da
do
32
Existem
uma
menor
mais
se
mais
resistência
baixas
deve
ao
devido
fato
danos
que
quando
ocorrem
doses,
a
de
a
amostra
qual
se
não
e
são
aproxima
sempre
a
grandeza
da
taxas
contrário,
mesma
da
dose
dose
durante
dose
produzidos
do
com
no
pela
da
escala
de
altas,
a
de
longos
taxas
de
em
períodos,
de
radicais
irradiação.
No
e
no
são
abaixo
da
taxa
de
resultam
em
da
taxas
de
de
ordem
de
a contribuição
da
desprezada,
baixas,
dos
dose,
mecanismo
irradiaçSes
formados
caso
[83.
(espessura)
mesma
necessários
dose
altas
composição
dose
da
Também
ser
que
dose
da
baixas
tempo
pode
de
em
de
amostra
importante:
causa
existente
químicos
absorvida
Isto
[83.
efeitos
experimento.
é
número
taxas
tempo/temperatura
uma
cadeia
de
contribuição
os
tem
duração
ramificação
por
não
geometria
homogênea
geometria
dependência
química
a
da
oxigênio
taxa
pela
dose.
oxigênio
dependência
para
os
de
irradiação
de
ou
da
também
lado
a
apresenta
sucessivamente
taxa
de
diminui
pela
oxidação
outro
oxidação
com
da
ausência
físicos
mas
da
durante
difusão
interior
o material
doses
físicos
na
da
que
para
oxidação
somente
acelerada
que
a
desprezíveis
independem
oxidação
que
material
Por
dose
efeitos
efeitos
caracterizados
do
aos
no
em
radiação
efeitos
oxidação
molecular
à
casos,
irradiação
os
Os
da
muitos
até
para
pode
maior
efeitos
curtas,
mas,
ao
atingir
ter
do
uma
que
químicos
33
da
taxa
de
dose
desprezível,
maior
para
3.7
não
mas
taxas
tais
de
Produtos
degradação
dose
de
polímeros
refletem
molecular
produzidos
em
de
do
a
produtos
conhecidas
em
0^ c o n h e c i d a .
espectrómetro
dos
produtos
um
seria
cada
vez
C83.
quando
fechado
típico
gasosos
usadas
(H^, C O ,
a
CO^,
à
gases
como
irradiação
quais
irradiação
de
selado
irradiação,
são
atômica,
os
para
vidro
massa
Os
a
a
devem
do
são
ser
material
[81.
tudo
a
acompanha
ionizante.
substanciais,
a colocação
de
gasosos
devido
envolve
Após
de
que
[81.
gasosos
procedimento
gasosos
baixas
composição
polímero
recipiente
produtos
do
importância
radiação
tanto
é
Um
sua
vez mais
por
quantidades
um
abaixo
produtos
principalmente
em
tem
cada
considerados,
feita
limiar
gasosos
formação
Os
um
efeitos
A
produzidos
estrutura
existe
a
uma
monitoração
série
contendo
uma
de
determinar
H^O,
CH_^, e t c . )
amostras
pressão
de
gasosa
e
cromatografía
para
dos
a
[81.
geração
34
3.8
Efeito
pós-irradiaçgo
Outro
a
resistência
materiais,
mecanismo
químico
é
da
formadas
ou
a
ou
com
de
Os
físicas
do
material
ou
irradiado
imediatamente
degradação
tais
após
pode
pode
a
ser
mostrar
reagir
uma
meses,
do
com
0^ c o m
pela
sobre
severos.
à
ao
as
propriedades
pequena
mudança
alguns
assim
um
anos
de
[81.
alguns
durante
radicais
observação
Em
radiação
ou
efeito
radicais
os
pré-irradiadas
lentamente
semanas,
similar
O
[81.
pós-irradi ação
exposição
ocorrer
como,
a
visto
podem
irradiação.
radicais
facilmente
amostras
alguns
particularmente
reação
efeitos
a
em
sobre
reativas
atmosférico
das
tempo
espécies
de
UV
material
é
do
ocorre
após
continuam
rápido
que
quando
irradiação,
o oxigênio
RPE
radiação,
Ocorre
peróxidos,
é
à
dependente
pós-irradiação
da
processo
efeito
oxidativa
dose.
irradiação
espectros
tempo,
de
decorrer
O
após
degradação
taxa
no
polímeros
degradação
aprisionados
livres
dos
a
de
importante
casos
o
aparente
como
período
[81.
uma
de
35
3.9
A
interaçSo
Poucas
efeito
químico
Evidências
cadeia
geral
LEXAN,
todos
irradiação
e
a
cisão
indicam
ionizante
das
General
mas
não
No
poliméricas
em
doses
cisão
é
o
uma
da
regra
policarbonato
quando
reticulação
sobre
ionizante.
sobretudo
polímeros.
a
policarbonatos
radiação
Eletric,
predomina
cadeias
pela
ocorre
de
os
publicadas
(degradação)
tipos
pela
com
foram
que
principal
os
produzido
gama
policarbonatos
obtidas
para
radiação
investigações
nos
polimérica
da
submetido
à
abaixo
de
50kGy
acima
de
50kGy
C63 .
Segundo
mecanismos
de
degradação
devido
mais
degradação
facilmente
C a r b o n i la d o
resistentes
à
da
dióxido
de
feitos
dos
da
iso-propi 1eno
anéis
Golden
policarbonatos,
influência
nos
por
radiação
e
nas
[171
mostram
ionizante
ligaçSes
benzênicos,
sobre
que
dos
são
que
os
a
ocorre
grupos
altamente
ruptura.
processo
sofrem
radiação
à
no
que
No
carbonila
estudos
de
rupturas
ionizante,
carbono
em
degradação,
consideráveis
levando
alta
as
á
ligações
devido
produção
quantidade
[17,201.
à
de
dos
grupos
influência
monóxido
e
36
Os
vários
ligaçSes
dos
grupos
seguinte
esquema
produtos
carbonila
isolados
podem
ser
da
ruptura
facilmente
das
vistos
no
[17]:
(2)
( 1)
(3.15)
(5)
(4)
(3)
<g)-o.
. CO < Q > .
Após
originando
destes
•<s>
ocoo.
OCO.
os
hidróxidifeni1
a
ruptura
radicais
radicais
CO
CO
fenóxi
formando
éter
pelas
das
e
fenil,
então
o
seguintes
. . < g >
<g>-o-
ocorre
difenil
poliméricas,
a
recombinação
éter
e
reaçSes:
fenóxi
<g)-ocoo.
cadeias
f eni 1
*
•< g )
* co^
( 3 . 16 )
o
37
OCO-
+ -o
+ CO
fenóxi
f eni 1
fenóxi
(3.17)
fenóxi
di f e n i 1
éter
(3.18)
fenóxi
fenóxi
HO
\
<g>-o.
.
.o-<g>
(3.19)
hidróxidifeni1
O
aumento
devido
na
à
relação
dos
reduzem
da
do
grau
o
de
fenóxi
dos
grupos
valor
polímero
radicais
o
formação
CO/CO^ e
irradiação
combinação
quais
aumento
em
e
de
recombinação
hidroxil
G(cisão)
oxigênio
fenil
éter
são
com
entre
o
os
e
o
observado
evidências
da
oxigênio,
os
dois
radicais
C 17] .
Os
carbonila
degradação
na
e
resultados
molécula
do
sugerem
que
mostram
polímero
o
que
as
são
efeito
ligaçSes
muito
de
dos
grupos
suceptíveis
aprisionamento
à
dos
38
radicais
grupos
dão
formados
fator
formados,
origem
e
este
muito
aumentar
a
fenóxi
às
de
na
redução
estabilidade
radicais
com
livres
do
tipo
irradiação
a
recozimentos
campo
únicos
e
obtido
de
e
fenil
de
e
de
íons
77K
o
como,
por
estes
espécies
aplicado
um
na
único
sinal
pequeno
sinal
associados
positivos,
radicais
dos
tais
das
um
O-C
H -C(CH
material
a
Eletrônica
autores,
provavelmente
radicales
temperatura
amplos
tende
[17].
magnético
composto
um
foi
aos
radicais
) .
Após
submetido
a
isócronos.
A
espectro
tanto
variação
da
120-183K,
alguns
posiçSes
é
e
é
irradiação
as
hiperfina
e
pela
indica
sinais
fenóxi
cisão
RPE
2,0034,
aprisionados,
de
de
ao
radicais
Paramagnética
por
destes
radicais
irradiação
produzidos
relação
de
destes
espectro
g que
com
alguns
O
ruptura
dos
taxa
à
Ressonância
relatados
[201
fator
estrutura
elétrons
a
foram
da
polímero
livres
encontrado
pontiagudo,
com
de
do
á
recombinação
importante
paramagnéti cas
amostra,
de
aprisionamento
& Shinohara
autores,
reaçSes
de
policarbonatos
Hama
fenil, devido
efeito
Estudos
(RPE)
e
elevação
na
forma
203-283K
forma
da
e
da
da
linha
em
temperatura
linha
acontece
283K.
causou
como
em
na
três
variação
intensidade.
regiões,
isto
do
A
é,
39
A
concentração
produzidas
no
PC,
determinada
pela
picri 1hidrazi1
G,
produzidas
no
irradiado
comparação
(DDPH)
determinado
pela
PC
das
de
espécies
com
do
raios
espectro
concentração
formação
irradiado
das
com
paramagnéticas
gama
de
RPE
com
conhecida.
espécies
raios
gama
a
77K
o
O
foi
difenil
valor
de
paramagnéticas
a 77K,
foi
de
1,8
[20] .
Sabe-se
e
CO^,
quando
análises
raios
de
gama,
o PC
a
relativas
identificado.
A
0
de
resultado
massa.
ambiente,
do
CO
e
restante,
produção
dominantes
Para
com
são
CO
este
confirmado
por
o PC
irradiado
com
uma
CO^ foram
0,8%
envolvidos
dose
de
dos
de
65,4%
gases
absoluta
de
gases
de
observado
54kGy,
e
33,8%
não
envolvidos
as
foi
também
determinada.
O
ambiente
espectro
mostrou-se
gradualmente
e
singlete
largo,
singlete
largo
espectros
f e n i 1.
gases
irradiado,
temperatura
respectivamente.
foi
é
os
espectrometria
concentraçSes
não
que
comparativamente
apresenta
que
pode
associados
RPE
estável,
uma
estrutura
pode
ser
visto
em
ser
atribuido
à
aos
radicais
à
temperatura
embora
hiperfina,
altas
somada
a
um
amp1 ificaçSes.
O
superposição
livres
do
decaia
tipo
de
dois
fenóxi
e
40
O
mais
espectro
evidente
temperatura
F i gura
nas
de
RPE
amostras
ambiente
para
estrutura
irradiadas
uma
dose
de
hiperfina
com
raios
55kGy,
aparece
gama
à.
mostra
a
estáveis
a
como
3.
Figura
3.
Espectro
de
temperatura
irradiaçSo
Este
livre
principal,
espectro
composto
considerando
RPE
dos
(b) é
a
que
dois
existam
medido
à
temperatura
3,2
provavelmente
por
radicais
ambiente,
gama
Amplificação
radical
com
vezes
está
ZT^'c
após
ambiente.
(a).
associado
grupos
metil
vários
sinais.
na
a
um
cadeia
41
CCCH
)
3
Existe
C21]
de
que
anéis
fenil
geram
uma
formados
a
também
fotólise
tais
como
o
concentração
via
adição
e
de
outra
2
hipótese
radiólise
de
poliestireno,
apreciável
átomos
de
de
levantada
por
polímeros
Howard
contendo
policarbonato
radicais
etc.,
cic1ohexadi eni 1
hidrogênio
sobre
o
anel
do
tipo
f e n i 1.
No
policarbonato,
c i c 1 o h e x a d i e n i 1,
visto
a
que
baixas
pela
os
são
estáveis
correspondentes
temperaturas
decomposição
os
a
radicais
20°C
na
radicais
[12],
sendo
monomo1ecu1ar,
de
a
alquil,
ausência
peróxidos
de
oxigênio,
são
instáveis
instabilidade
acordo
com
a
reação:
policarbonato
CH
C
II
CH
causada
O
n
42
Com
uma
constante
de
Outros
com
raios
gama,
Titomolio
radicais
estudos
feito
Sc C a l d e r a r o
densidade
tornam-se
mais
ambiente,
em
ao
ar,
Ao
resulta
ciclohexadieni 1 e
perpendiculares
que
vem
de
os
e
do
do
na
são
perda
do
a
hipótese
de
de
de
^s*'à
25°C.
irradiado
Mantia,
a
linhas
principal,
até
a
as
de
quais
temperatura
radicais
o
dos
peróxidos.
observadas
aos
Spadaro,
existência
radicais
aquecendo-se
o aparecimento
com
de
aquecimento
atribuídas
contrário,
La
também
espectro
sob
10
policarbonato
formação
autores,
são
x
Acierno,
característicos
acordo
3
111, mencionam
redor
vácuo,
k >>
RPE
por
acentudados
ciclohexadieni1.
no
de
cic1ohexadieni 1 com
Segundo
baixa
velocicade
do
tipo
policarbonato,
espectro
do
espectros
paralelos
radicais
Howard
peróxidos,
1213
radical
ROO,
(Figura 4 ) .
e
o
43
GANHO
Figura
4.
Espectro
gama
à
do
77K
policarbonato
em
temperatura
vácuo
ambiente,
características
( 1i nhãs
a
após
e
dos
a' ) .
irradiado
X
com
aquecimento
mostrando
radicais
10
raios
até
a
linhas
cic1ohexadieni 1
44
PARTE
4.1
EXPERIMENTAL
M a t e r iai s
O
material
policarbonato
DUROLON
média
(Mv)
sem
utilizado
com
massa
irradiação,
fabricado
pela
Policarbonatos
fornecido
para
estudo
e
Im .
em
no
forma
trabalho
molecular
de
do
presente
de
placa
o
viscosimétrica
22.600g/mol
Brasil
foi
(IN
S/A.
O
com
6mm
2700),
material
de
foi
espessura
2
área
de
Como
poliéster
o
bisfenol
A
PC
DUROLON,
policarbonatos
linear
di-hidroxilados
entre
os
do
ácido
aromáticos
A
ou
geral,
carbónico
alifáticos,
e
o
fosgênio
Tabela
3
apresenta
segundo
em
em
meio
as
especificações
o DUROLON
com
obtidos
alcalino
propriedades
do
fabricante
é
um
compostos
pela
reação
[153.
gerais
[103.
do
45
Tabela
3.
Propriedades
PROPRIEDADES
gerais
MÉTODO
ASTM
do
PC
DUROLON
RESULTADO
PC 2700
2700
[101.
UNIDADES
Mecânicas
R e s i s t ê n c ia
à t r a ç ã o na
Ruptura
D638
66,6
Elongação
na R u p t u r a
D6 3 8
100
D790
90,2
MPa
D256
867
J/m
Temperatura
de D i s t o r ç ã o
ao Calor
(HDT)
D648
135
Coef i ciente
de E x p a n s ã o
Li n e a r
D696
MPa
%
Res i stênc i a
à
Flexão
Resi s t ê n c i a
ao Impacto
IZOD
Térmicas
6 ,5X10"^^
"c
cm/cm/*^C
Óticas
T r a n s m i t â n c ia
D1003
70-80
%
Índice de
Refração
D542
1 ,586
%
Elétr icas
R e s i s t ê n c ia
Dielétrica
D149
30
D257
10*^
kV/mm
Res i stênc i a
Volumétrica
Ohm.cm
46
Considerando-se
de
elasticidade
intervalo
a
do
e
que
ductilidade
a
o de
são
de
um
que
seguida
de
uma
ruptura
de
100%
máxima
outros
segue
de
Lei
deformação
(Figura
5)
estão
termoplásticos,
melhores
dúctil,
a
ambiente,
ruptura
tensão-deformação
material
inicial
temperatura
notavelmente
A curva
típica
tensão
a
mas
Hooke
plástica
até
no
módulo
mesmo
impacto
e
o policarbonato
é
[131.
para
consistindo
de
o
o
de
uma
(deformação
a
elongação
região
elástica)
máxima
na
C133.
70
_60
(T3
cu
S
--50
(O
TI
S40
-H
iH
a.
C
S 20
o
E-i
10
I
^0
20
40
60
80
Deformação
Figura
5.
Curva
à
23 C
100
I
120
(%)
tensão-deformação
[ 133 .
I
para
o
policarbonato
47
4.2
IrradiaçSes
A avaliação
DUROLON
foi
amostras
da
feita
Coordenador i a
adotada
para
as
de
dose
(em
a
fixadas
em
Tomou-se
e
a
a
**^Co, d o
na
máxima
e
era
amostras
fonte,
da
no
PC
obtidos
em
panorâmica
A
obtida
A
foi
suficiente
e
fonte.
na
lOOOkGy
dose
dias),
e
tempos
de
variação
da
posicionando
atividade
da
3000CÍ.
à
alumínio
e
propiciando
de
30
foi
submetidas
de
de
de
significativos
distâncias
de
tipo
utilizada
4,20kGy/h
gam
Engenharia
compromisso
danos
diferentes
o cuidado
de
radiação
resultados
(aproximadamente
suportes
para
um
0,22
maio/95)
As
fonte
A dose
de
entre
fonte
da
os
AplicaçSes
IPEN.
razoáveis
amostras
frente
uma
de
verificação
fonte
em
considerando-se
irradiação
taxa
do
influência
ana 1isando-se
irradiadas
Indústria-TE
da
não
irradiação
foram
uma
sobrepor
no
foram
posicionadas
irradiação
qualquer
ar
de
homogênea.
material
entre
a
amostra.
As
amostras
submetidas
á
irradiação
em
vácuo
2
possuíam
dimensão
tubos
de
quartzo
foram
fixadas
amostras
em
de
(12X50)mm
após
vácuo
suportes
irradiadas
no
ar.
de
, as
quais
dinâmico
alumínio
foram
de
do
seladas
10 "^Torr.
mesmo
modo
em
Também
que
as
48
4.3
Métodos
Para
policarbonato
4.3.1
diversos
Ensaios
Como
estão
sujeitos
condiçSes
alta
de
à
à
original,
um
onde
pode
ruptura
uma
e
a
ruptura
a
máxima,
ou
seja,
determinada
deformação
curva
sob
foram
no
realizados:
quando
uma
a
a
definida
da
grosseira
da
a
excessivamente
como
sendo
secção
a
força
transversal
[361.
pode
caracterização
curva
polímeros
[21.
área
elongação.
a
os
submetidos
tensão
tensão-deformação
para
visto
radiação
materiais,
mecânica
tensão,
área
indicação
outros
da
início
ser
os
efeito
uma
da
Mecânicos
material
tem-se
bom
ensaios
do
Uma
como
de
efeito
ruptura
Com
sobre
do
tipos
todos
carga
levando
exercida
avaliação
(o
A
curva
trabalho
resistência
do
de
ser
um
dado
mostra
para
considerada
a
a
polímero
polímero,
tensão
ruptura)
[21.
de
é
49
A
Figura
tensão-deformaçSo
duro
e
fraco
para
quebradiço,
mostra
quatro
duro
e
curvas
materiais
compacto,
esquemáticas
bastante
mole
diferentes:
e compacto
e
mole
e
[2].
(a)—Duro
caracterizam
ponto
6
por
definido
e
quebradiço-
elevado
de
módulo
escoamento
de
e
Materiais
que
elasticidade.
a
elongação
Não
na
se
existe
ruptura
é
bai xo.
(b)-Duro
módulo
de
resistência
ruptura
de
máxima
à
tração
e
elasticidade
é
geralmente
compacto-
elasticidade,
(c)-Mole
módulo
e
elevada
muito
e
mais
Tais
materiais
resistência
e
elongação
ao
na
Tais
e
escoamento.
a
de
elevada
do
escoamento,
materiais
resistência
alto
ruptura.
compactoponto
tem
A
máxima
que
a
tem
baixo
elongação
à
na
tração
ê
resistência
ao
escoamento.
(d)-Mole
de
elasticidade,
resistência
e
baixa
máxima
à
fraco-
Tais
resistência
tração
e
a
materiais
ao
elongação
tem
baixo
escoamento
na
ruptura
módulo
e
baixa
é
baixo
[2] .
,
ppr.^-:niA
NUCLEAR/SP
5PEI
50
Deformação
Figura
6.
Curvas
TensSo-DeformaçSo
materiais:
compacto;
O
do
tensão
ruptura
alto,
o
que
tipo
leva
a
foram
Figura
mole
submetido
classificá-lo
no
ensaios
qual
uma
foi
máquina
de
do
acordo
um
como
duro
para
e
Instron,
IPEN.
com
Os
a
fraco.
só
uma
elongação
compacto.
mecânicos
submetido
e
e
ensaios
a
também
duro
a
valor
como
M e t a 1urg i a - M M
7.
quando
(d)
alta
confeccionados
conforme
compacto;
(b)
não
utilizou-se
de
e
quebradiço;
apresenta
os
tensão-deformação,
Departamento
mole
e
quatro
tensão-deformação,
Para
DUROLON,
(c)
duro
policarbonato,
mecânicos
de
(a)
para
o
do
tipo
policarbonato
modelo
1125,
corpos
de
norma
do
prova
ASTM-D638,
51
13
20
í
• 1 7 0 *•
DimensSes
Figura
7.
Corpo
a
norma
Para
de
uma
prova,
duração
amostras
da
com
tração
e
do
não
norma.
a
cada
prova
ASTM
valor
velocidade
ensaio
de
irradiadas,
Destes
ensaios
a elongação
Outro
caracterizar
do
no
é
a
de
da
dose
foram
ponte
foram
ponto
de
esta
mecânicos
de
50mm/min,
3
é
que
minutos
dentro
conforme
da
a
5
corpos
permitiu
para
as
especificação
resistência
à
ruptura.
mecânico
que
utilizados
determinadas
poliméricos
a
ensaios
D6 3 8 .
duração
dureza,
material
para
mm
aproximadamente
ensaio
materiais
significativos
superficie
de
em
e
também
que
definida
penetração.
Como
útil
fornece
pela
se
para
resultados
resistência
pode
esperar,
da
a
52
dureza
e
a
resistência
relacionadas.
comuns,
é
pequena
bilha
uma
escala
medida
esfera
mediante
A
pela
aço
para
Estas
escalas
diferem
carga
aplicada
de
tungstênio
M
Mecânicos
em
cada
da
e
ensaios
de
os
de
e
de
uma
das
penetração
desta
carbeto
tungstênio,
de
Muitas
com
si
diferentes
nas
urna
que
é
ê
feita
Rocwell
foram
faixas
dimensões
mais
de
bilha,
escalas
trabalho
a
a
adotada
escala
mecânicos
de
esfera
do
no
II, sendo
prova
da
de
dureza.
bilha
e
na
foi
de
Rocwell
na
utilizada
foi
tipo
a
M.
Dureza
Laboratório
efetuadas
(20X35)mm^,
resultados
foram
em
de
de
media
acordo
comparados
5
Ensaios
identações
com
com
a
os
norma
obtidos
tensão-deformação.
Tanto
tensão-deformação
para
como
os
na
irradiação
l,5kGy/h,
com
intervalo
realizadas
ensaios
para
utilizada
irradiações
dureza,
intimamente
penetração
realizados
COPESP
corpo
entre
ensaios
foram
ASTM-D785,
nos
materiais
presente
Os
escala
de
estão
C36].
No
carbeto
ou
A
prê—fixada.
estabelecidas
de
profundidade
duro
força
tração
Rocwell
padronizada.
de
uma
a
os
do
de
no
do
tipo
dureza
policarbonato
dose
ar
mecânicos
à
entre
O
à
temperatura
a
taxa
DUROLON
SOOkGy,
ambiente.
do
tipo
de
dose
foi
de
sendo
as
53
4.3.2
Ensaios
As
avaliadas
por
policarbonato,
no
caso,
da
de
a
maioria
pela
luz
dos
portanto
sendo
luz
a
pode
taxa
do
de
por
coloração
ele
do
transmitida,
sua
vez,
é
que
definida
atravessa
como
o
corpo
[5].
refração
é
aproximadamente
poliméricos
máximo
refletida
na
interface
a
foram
material.
no
estudado,
óticas
na
luz por
transmitida,
incidente
de
propriedades
ser
de
e,
por
96%,
com
é
para
consequência,
uma
perda
polímero-ar.
transparência
n=l,5
de
No
a
de
4%
caso
do
aproximadamente
[113.
O
mais
transparente
metacrilato).
Figura
transparência,
no
polímeros
caso
na
luz
materiais
policarbonato
86%
modificação
da
índice
transparência
da
meio
entre
O
a
nas
transmitancia,
razão
prova,
alteraçSes
transmitancia
A
sendo
Óticos
do
que
intervalo
geralmente
também
8,
absorvem
policarbonato
dos
polímeros
tem
de
no
430-lllOnm.
radiação
1113.
é
o
poli(metil
máximo
A
92%
de
maioria
dos
infravermelho,
que
é
o
54
100-
80-
6 0 -
•H
ü
c
+J
•rH
40 -
B
m
2
20-pAA/VvV-p
300
Compriihento de o n d a
Figura
8.
Transmitancia
para
No
propriedades
óticas
utilizando-se
IPEN,
com
um
foram
irradiadas
doses
entre
vácuo.
pressão
O
Neste
de
e
de
prova
de
Hitachi,
Engenharia
comprimento
de
onda
com
condiçSes
taxas
500kGy,
caso
elas
10 '^Torr.
à
de
de
de
dose
foram
de
[111.
ensaios
modelo
e
nas
de
na
100-40,
da
Indústria-TE
555nm.
entre
seladas
onda
(12X50)mm^,
irradiação,
temperatura
de
alteraçSes
meio
na
às
(PMMA)
por
AplicaçSes
Quanto
comprimento
as
analisadas
corpos
(nm)
metacrilato)
espectrofotômetro
C o o r d e n a d o r ia d e
do
trabalho,
foram
em
um
função
poli(metil
presente
transmitancia,
do
o
em
1200
1100
500
T û O "
0,22
ambiente
em
tubos
as
e
amostras
4,20kGy/h
no
de
ar
vidro
e
e
em
com
55
4.3.3
Ensaios
A
poliméricas
de
Viscosidade
determinação
é
caracterizar
um
da
método
polímeros
viscosidade
frequentemente
por
causa
de
de
soluçSes
utilizado
ser
rápido
e
para
simples
[30 3 .
Para
macromoléculas
ocorre
com
o
viscosidade
se
relativa,
n
uma
série
aumenta
com
a
de
massa
policarbonato.
relaciona
.
está
com
polímeros
molecular
Dessa
a
o
massa
volume
e
forma,
isto
o
molecular.
relacionada
com
das
também
aumento
A
da
viscosidade
a
viscosidade
rei
especifica,
n
n
, por
=
n
esp
onde
t e t
-
meio
1 ^
{n
da
-
n
)/n
o
rôl
são
relação:
respectivamente
=
{t
-
t )/t
o
(4.1)
o
as
o
medidas
dos
tempos
de
o
escoamento
da
A
solução
polimérica
viscosidade,D,
de
e
do
uma
solvente
série
utilizado
de
soluçSes
—3
polímeros
diluídos
(normalmente
entre
10
[303,
de
—2
a
10
g/mL)
é
56
comparada
à do
solvente,
{n
/c
n
=
n
- n
o
, pela
seguinte
)
{t -
a
viscosidade
concentração,
C,
t )
o
=
n
(4.2)
xC
x
C
t :xC
t
o
onde
equaçSo:
o
específica,
é denominada
n
,
viscosidade
dividida
reduzida,
pela
n
^.
Por
red
causa
da
interação
dependente
da
entre
as
concentração
e
moléculas,
o
gráfico
este
de
n
resultado
/C
vs C
é
é
uma
esp
linha
reta,
infinita
a
qual
C7].
A
permite
relativa
C
[18] :
é
extrapolação
intercecção
viscosidade
, isto
uma
ou
é
para
uma
denominada
viscosidade
intrínsica,
diluição
limite
com
o
da
símbolo
n
ee
í nl
determinada
deduzida
por
=
A
viscosidade
de
uma
maneira
Shulz-Blaschke
ínl
=
1 im
C->0
p
(4.3)
C
intrínsica
mais
simples,
pode
por
meio
também
da
ser
relação
[81:
n ^ / { l
+
kn
)
(4.4)
57
onde
A- é u m a
constante,
A
com
três
Os
mais
de
de
frequentemente
OSTWALD
viscosidade
tipos
viscosímetro
e
A
dois
tipos
soluçSes
com
de
(Figura
na
9 ) , sendo
interno
(a)
Figura
9.
Diagrama
(a)
e
o
mostrando
Viscosímetro
é
capilares
tipo
de
entre
de
0,3
medida
rotacional
capilares
o do
média
é
intrínsica
viscosímetros
em
[8].
capilar,
viscosímetros
tem
diâmetro
o PC
poliméricas
caracterização
capilares
um
para
viscosidade
determinada
utilizado
comprimento
das
0,28
viscosímetros:
bola.
e UBBELOHDE
viscosímetros
valendo
e
e
mais
C30].
são
o
UBBELOHDE
o
polímeros.
Os
10
de
a
20cm
0,4mm 1 3 0 ] .
(b)
o
Viscosímetro
OSTWALD
(b)
UBBELHODE
[303.
58
selecionado
O
diâmetro
de
maneira
do
capilar
que
a
de
um
viscosímetro
viscosidade
relativa,
é
n
reí'
esteja
entre
entre
0,1
e
1,2
2
de
solvente
cetonas
No
uma
e
um
utilizado.
Os
não
caso
viscosidade
da
solução
do
polímero
[301.
nos
é
e
concentração
utilizados
é
éteres
a
clorofórmio
Metileno
o mais
e
1 g/lOOcm^
O
solventes
e
o
cloreto
de
policarbonatos.
baixa
disolvem
os
de
1,8,
e
a
os
e
alifáticos,
[131.
para
concentração
de
toxicidade
álcoois
DUROLON,
são
Cloreto
policarbonatos
policarbonato
relativa
O
flamabi1 idade
hidrocarbonetos,
do
metileno
se
obter
utilizada
foi
foram
efetuadas,
em
para
cada
dose
de
efeito
da
3
de
0,8
g/lOOcm
média,
cinco
em
Cloreto
medidas
de
de
Metileno
e
viscosidade
irradiação.
Outra
radiação
em
grandeza
polímeros
importante
é
No
cisão,
proporcional
á
dose
de
radiação
deduzido
partir
de
medidas
pode
é
ser
intrínsica,
[nl.
polímeros
a
de
energia
cujo
do
cisSes
radicais).
G
eV
de
principal
de
100
número
estudo
polimérica
caso
por
o
no
da
absorvida
efeito
cadeia
(G
predominante
absorvida,
da
dos
é
a
que
viscosidade
59
A
a
massa
relação
relação
molecular
de
entre
a
viscosimétrica
Mark-Houwink
/ f e a
utilizado.
o
Cloreto
10~^dL/g
No
de
e
A
valor
do
constantes
caso
do
0,83
à
PC
20'^C
a
valem
gráfico
coeficiente
de
degradação
vi s c o s i m é t r i c a s
absorvida.
são
antes
dada
e
pela
o
com
o
solvente
solvente
utilizado,
respectivamente
1,23
X
[ 29 3.
do
®
é
[n],
(4.5)
para
partir
^"^Q
Mv,
relacionadas
DUROLON,
A' e
lo'^/Mv
onde
média,
= KKv^
são
Metileno,
intrínsica,
[9,353:
[ nJ
onde
viscosidade
e
=
de
10^/Mv^
as
após
lO'^/Mv
(G), dado
por
obtém-se
(4.6)
moleculares
irradiação
o
[33:
-h 0.054GR
massas
a
vs d o s e ,
e
/?
é
médias
a
dose
60
As
alteraçSes
consequentemente
determinadas
um
tamanho
da
viscosidade
viscosimétrica
As
dos
coeficiente
utilizando-se
com
mesmas
do
de
capilar
4.3.4
um
de
intrínsica,
média,
massa
de
degradação
viscosímetro
0,58mm,
lnl,
molecular,
do
para
e
(G),
tipo
UBBELHODE
posterior
da
foram
massa
cálculo
molecular
Mv.
condiçSes
ensaios
da
de
irradiação
adotadas
foram
as
óticos.
Ensaios
de
Ressonância
Paramagnética
Eletrônica
(RPE)
A
método
de
alta
1ivres
C23].
Em
todos
pares
os
no
Paramagnética
sensibilidade
geral
momentos
pelos
aparecem
Ressonância
policarbonato
polímeros
magnéticos
spins
somente
os
pela
para
são
detecção
Os
ruptura
das
quando
(RPE)
de
diamagnéticos,
eletrônicos
opostos.
DUROLON
a
Eletrônica
são
elétrons
ligaçSes
submetido
um
radicais
isto
é,
compensados
em
desempare 1 hados
e
à
é
é
o
que
radiação
ocorre
C23].
61
Assim,
obtidos
pela
possuem
DUROLON
vida
concentraçSes
e
não
possível
ruptura
policarbonato
eles
é
da
cadeia
quando
sinais
com
com
a
os
radicais
polimérica
submetido
suficientemente
compatíveis
produzem
detectar,
à
longa
estão
sensibilidade
largura
de
principal
radiação
e
livres
gama,
pois
presentes
do
linha
do
em
equipamento
demasiadamente
grande.
As
radicais
após
o
espécies
livres,
são
aparecimento
energia
pela
as
dos
que
foram
observadas,
que
foram
aprisionadas
produtos
matéria,
como
primários
efeito
da
ou
da
seja
na
os
amostra
absorção
irradiação
de
no
PC
formados
no
DUROLON.
A
PC
DUROLON
espectros
submetido
de
Departamento
ensaios
de
irradiadas
taxas
de
SOOkGy.
identificação
RPE
de
RPE
à
dose
à
radiação
obtidos
em
Proteção
as
temperatura
0,22
um
radicais
livres
gama
feita
foi
equipamento
Radiológica-NP
amostras
entre
dos
de
policarbonato
ambiente
e
do
no
ar
4,20kGy/h
com
e
por
meio
dos
Jes-Me
ESR,
do
IPEN.
Para
os
DUROLON
raios
doses
foram
gama
entre
com
O
e
62
4.3.5
Ensaios
de
Análise
Exploratória
temperatura
a
sua
importante
de
de
transição
v i t r e a , Tg,
que
de
segmentos
transição
Alguns
temperatura
específico,
dependem
alguns
sólido
das
coeficiente
dielétrica
ou
térmica
frequentemente
está
Calorimetria
para
o
expansão,
de
módulos
do
em
como
capacidade
a
C34].
a
função
tais,
a
com
determinar
dinâmicos.
para
é
polímero
líquido
para
mudanças
de
amorfo
relacionada
amorfa
físicos,
aplicada
tipo
polímero
conhecidos
parâmetros
constante
é
são
um
região
estado
métodos
deles
de
do
na
do
(DSC)
parâmetro
Varios
Tg.
Diferencial
Um
movimentação
durante
Térmica
da
volume
térmica,
A
análise
determinação
de
Tg
[26] .
A
Calorimetria
(DSC-Differential
Scanning
análise
que
térmica
propriedade
temperatura.
delas
de
amostra
quais
física
No
são
química
DSC,
propriamente
Calorimeter)
permite
ou
referencia,
Exploratória
duas
que
é
dita,
termicamente
medir
de
um
as
são
simplesmente
isoladas
a
uma
um
da
em
de
de
uma
função
da
encapsuladas,
uma
cadinho
e
substância
uma
técnica
mudanças
material
amostras
com
é
Diferencial
outra
a
ser
e
são
vazio,
medida,
a
as
aquecidas
63
em
ambientes
resfriamento
idênticos
linear
à
conforme
uma
taxa
Figura
de
aquecimento
e
10 [ 3 4 1 .
Referência
Suporte
Elemento
aquecedor
Figura
10. Representação
do
A
espectro
sobre
a
Sensor de
Temperatura
da amostra
resultante
onde
e
taxa
Por
temperatura
taxa
de
esta
técnica
transição
vitrea,
cristalização,
oxidação,
e os
conforme
da célula
de
medida
chamada
termograma
informações
aquecimento,
ou
relevantes
taxa
de
além
da
de transformação [343.
de
processo
é
são detectadas
temperatura,
resfriamento
esquemática
DSC [343.
curva
térmico,
Sensor de
Temperatura
da referência
Figura
pode-se
as
valores
11 [ 2 4 3 .
medir
temperaturas
de
entalpia
de
fusão,
em
cada
64
Oxidação
O
X
Cristalização
EH
Transição
Vítrea
Nao
Oxidação
O
-O
Fusão
c
w
Decomposição
Temperatura
Figura
11. Curva
esquemática
DSC
de
um
polímero
típico
C28] .
No
foram
obtidas
por
Coordenadoria
do
IPEN.
das
O
caso
de
aquecimento
encapsulamento
foram
A
das
taxa
As
obtidas
portanto
ensaios
através
as
da
obtido
O
atmosfera
de
aquecimento
das amostras
de
da
cadinho
em
de
e
de
utilizada
Indústria-TE
irradiação
vítrea
(Tg)
de
utilizado
para
o
foi
das
para
da
curva
nitrogênio,
usadas
DSC
segunda
aluminio
obtenção
curvas
na
transição
meio
foi
para
de
as
Shimadzu-DSC-50,
Engenharia
por
amostras
condiçSes
óticos.
na
temperatura
amostras
DUROLON
equipamento
material.
realizados
50mL/min.
do
AplicaçSes
foi
do
policarbonato
meio
cálculo
amostras
do
e
os
com
de
fluxo
foram
DSC
medidas
as
de
lO'^C/min.
curvas
as
ensaios
foram
óticas
mesmas
e
dos
65
RESULTADOS
5.1
E
DISCUSSXO
Efeito
da
radiaçSo
gama
nas
propriedades
mecânicas
5.1.1
ponto
de
TensSo
de
ruptura
A Figura
12
mostra
a
função
da
ruptura
policarbonato
65,7MPa
DUROLON.
está
dentro
Policarbonatos
20kGy
não
tração
no
decréscimo
inicial
em
do
uma
das
de
chegando
de
inicial,
S.A.
ruptura.
dose
dose
sem
Pode-se
a
500kGy.
uma
deste
queda
tração
no
para
o
irradiação,
do
na
que,
até
resistência
valor
de
de
fabricante.
observar
significativas
Acima
à
absorvida
especificações
alteraçSes
gradativo
para
valor
Brasil
ocorrem
ponto
O
resistência
nota-se
1 5 % de
seu
á
um
valor
66
70
• T . D . = 1.5
*
o
kGy/h
CL
65
o
o
o
(o
60
-
55
-
o
c
«D
(O
'¡a
v
50
1 I 1 1 I
0.1
Figura
1
12. Resistência
função
Para
200kGy
7%
do
tem-se
valor
o
uma
da
PC
cadeias
Figura
PC
à
tração,
, tem-se
DUROLON.
traçSo
na
no
—I
conforme
à
1000
de
para
resistência
11
100
ponto
absorvida
"I
ruptura
o PC
em
DUROLON.
Figura
tração
12,
de
para
apenas
inicial.
poliméricas,
12
à
DUROLON,
redução
)' I 11
10
Dose (kGy)
dose
Normalmente,
resistência
M
Esta
policarbonatos.
Por
a
quando
predomina
que
leva
indicação
não
é
uma
exemplo,
à
ocorre
o
fenômeno
degradação
de
que
regra
no
uma
este
do
até
na
cisão
das
material.
fenômeno
geral
LEXAN,
da
queda
para
Pela
ocorre
no
todos
os
SOkGy
ocorre
67
reticulação
dois
e
efeitos
diferentes
condiçSes
acima
estão
de
elongação
vista
O
na
de
especificaçSes
uma
do
dose
de
se
propriedades
uma
o
valor
de
grandeza
seu
da
dose
valor
compilaçSes
da
de
de
estabilidade
na
13.
portanto,
irradiados,
os
apresentam
conforme
as
[63.
da
chegando
um
resultado
de
polímero,
a
significativa.
para
o qual
original.
dados
de
de
função
seu
de
Acima
de
metade
não
ponto
valor
da
é
ruptura
original,
20kGy
seu
notada
de
acordo
do
dose
com
nota-se
valor
sem
as
um
inicial
.
necessita
um
no
este
a
em
também,
elongação
valor
500kGy
é
ruptura
Aqui
fabricante.
acentuado,
não
é
são
apresentando
102%,
Este
quando
cisão,
policarbonatos
processo
Figura
20kGy,
irradiação,
para
os
quando
máxima
significativa
e
decréscimo
e
e
a
Elongação
dependencia
entre
ocorre
presentes,
fabricação
A
ser
SOkGy
comportamentos
5.1.2
pode
de
importante,
uma
a
a
no
materiais
é
polímericos
devido
à
de
prática,
todas
de
por
decresce
parâmetro
na
ponto
elongação
elongação
Tal
polímeros
descrição
elongação
Não
pois,
si
até
ruptura
só,
a
irradiação
uma
1371.
mas
metade
utilizado
como
as
em
medida
68
110
-,
95
-
+ T.D.=1.5
kGy/h
S5
80
.8
o
o
Ol
c
o
65
-
50
-
Lu
35
I I II
0.1
Figura
13.
1
Variação
função
Por
apresenta
102%,
um
valor
excelente
material
meio
valor
este,
da
da
da
elongação
Figura
sem
13
100
observa-se
alto,
permitindo,
sem
1000
na
para
irradiação
usinado
TTT
máxima
absorvida
relativamente
facilmente
1 I II
10
Dose (kGy)
dose
inicial
ductilidade,
seja
1 I ( MMI|
ruptura
o PC
que
DUROLON.
o PC
DUROLON
para
a
que
demonstra
desta
quebras
elongação
maneira,
ou
em
que
fissuras.
de
sua
o
69
5.1.3
Dureza
A Figura
em
função
obtido
com
conforme
valor
da
a
a
dose
mostra
absorvida.
resistência
Figura
obtido
14
80
N
70
-
60
-
50
-
O
à
uma
queda
Dureza
Rockwell
comportamento
tração
12. Nota-se
sofre
a
que,
de
no
para
é
3 0 % do
valor
a T . D . = 1.5
kGy/h
escala
idêntico
ponto
uma
na
de
dose
de
M
ao
ruptura,
lOOOkGy
o
original.
o:
o
N
0)
Û
40
I I iiiii|
TT
10
100
Dose (kGy)
0.1
Figura
14. Variação
DUROLON.
da
Dureza
em
I 11
TT
TT
1000
função
da
10000
dose
para
o
PC
70
Aqui
para
o
os
ensaios
policarbonato
quando
alta
de
lOOOkGy
inicial
para
à
uma
radiação,
apresentando
sem
outros
à
tração,
radiação
excelente
gama
ductilidade,
peças
a
propriedades
5.2
5.2.1
da
do
diferentes
como
de
ruptura,
resistência
mecânica
somente
queda
uma
a
de
uma
dose
3 0 % de
seu
resultados
e
dureza
[43,
radiação
nas
com
a
o
DUROLON
submetido
devido
nucleares,
exemplo,
gama
PC
quando
candidato
por
obtidos
o
usinável,
ambientes
da
exemplo,
que
mecânica
material
em
os
por
nota-se
facilmente
um
com
obtidos
à
sua
confecção
onde
à
de
estas
flanges.
propriedades
óticas
Transmitancia
A Figura
função
ponto
chegar
importantes,
Efeito
dureza,
permitindo
estabilidade
utilizadas
são
de
no
excelente
os
PMMA
sendo
torna-se
serem
tração
alternativos,
poli(metiImetacri lato)
uma
a
elongação
materiais
possui
ensaios
irradiação.
Comparando-se
resistência
os
resistência
apresenta
submetido
de
valor
também,
tempo
15
mostra
decorrido
doses.
após
a
variação
o
término
da
da
transmitancia
irradiação
em
para
71
100
5
20
50
100
300
-I
I I'l—I—T"]—rr—i—I
32
48
Tempo
Figura
15. Variação
após
diferentes
doses.
um
valor
estável,
estabilização
da
inicialmente
aumento
o PC
observa-se
da
verde.
dose,
que
A
aumento
do
na
função
da.
do
irradiação
transmitancia,
um
tempo
certo
que
para
tende
processo
de
material.
DUROLON
as
em
término
mostrando
coloração
Quando
ambiente
um
o
80
)
transmitancia
decorrido
Observa-se
a
da
I I—r—I
64
( dias
kGy
kGy
kGy
kGy
kGy
é
irradiado
amostras
intensidade
consequentemente
da
com
obtém
coloração
o aumento
à
temperatura
uma
coloração
aumenta
da
com
o
degradação
72
do
material.
material,
Durante
vista
gradativamente,
na
ocorre
com
decresce
o PC
sofre
degradação
alta.
exposto
ao
superfície
fenômeno
a
polímero,
a
a
submetida
é
O
a
descoloração
o
com
Figura
coloração
o
maior
formados.
para
um
em
a dose
da
maior
sugere
até
de
a
que
pela
para
é
livres,
aprisionados
tempo
e
na
maior
de
concentração
no
118].
o
dose
é
à
descoloração
verde
existe
quando
°C
que
Isto
de
interior
radicais
dose,
amostra.
doses
80
destruídos
a
polímero
desenvolve
o
são
da
tais
começa
quando
maior
o
desaparece
que
depende
gases
com
Esta
coloração
mesmo
molecular
aumentada
observar
a
de
cor
é
formação
quanto
mas
o
massa
que
move
a
pode-se
coloração
se
acelerado.
amarela
Isto
e
e
e
polímero
da
é
oxigénio
PMMA
marrom
vácuo
polímero,
15
O
temperatura
totalmente
material:
da
irradiação.
decresce
amarela.
a
significa
polimérico
Se
no
do
final
evolução
desaparecimento
material
perca
que
mantida
reagem
quanto
livres
cor
coloração
a
coloração
i nicial
principio,
com
o
a
a
da
verde
observado
muda
do
estabilização
pois
que
irradiação
amostra
somente
durante
o
uma
onde
essencialmente
Na
que
foi
e CH^,
ambiente.
da
atribuída
A
ar.
do
temperatura
durante
H^,
amarela,
radiação
o
efeito
a
consideravelmente,
CO^, C O ,
cor
15,
lugar
DUROLON,
como,
uma
estabilização
Figura
dando
Este
a
o
para
permaneça
qual
tempo
foi
de
se
esperar,
de
radicais
alguns
tipos
de
73
radicais
com
o
livres
tempo
coloração
e
aprisionados
que
estes
transmitancia
amostra
é
por
maneira
com
meio
o
da
medida
a
irradiação
função
da
em
Pela
irradiação,
significativas
transmitancia
300kGy,
curva
nota-se
no
cai
são
decaindo
os
doses
que
maiores
visualizar
de
lentamente
responsáveis
o efeito
estabilização
16,
diferentes
pela
que
da
da
variação
coloração
expressa
da
curvas
da
tempos
após
o
término
da
logo
após
o
término
da
dose.
a ) , medida
que
até
5kGy
DUROLON.
acentuadamente,
Nota-se
da
tempo
PC
alterando
estabilização
de
Figura
transmitancia
de
radicais
vão
verde.
Outra
da
que
sobremaneira
não
Acima
as
na
Figura
coloração
da
amostra
alterações
deste
chegando
também
lOkGy.
ocorrem
a
3%
para
propriedades
16
que
é
mais
o
valor
uma
a
dose
óticas.
processo
de
pronunciado
em
74
100
* a
b
+ c
• d
-1
75
0
7
14
21
A
dias
dias
dias
dias
-
g
'Ü
.i
50
E
m
c
o
25
-
I I I t lllt|
0.1
Figura
16.
1
Variação
tempos
da
Em
possui
radiação
gama,
propriedades
material
baixa
o
para
I I II
I I I I IIM|
10
Dose (kGy)
100
1000
transmitancia
medida
o
irradiação
término
da
a
diferentes
em
função
dose.
práticos,
estabilidade
mesmo
óticas,
decresce
da
após
termos
excelente
I I I I llll|
não
onde
se
um
mecânica
pode
acima
de
acentuadamente,
aplicaçSes
de
nucleares.
ser
5kGy
dose
lado
o
quando
dito
a
em
PC
DUROLON
submetido
à
relação
às
transparência
do
esta
relativamente
75
5.3
Efeitos
5.3.1
da
radiação
Viscosidade
A
função
da
dose
0.70
variação
para
gama
intrlnsica
da
o PC
na
e
viscosidade
massa
Viscosidade
DUROLON
é
molecular
Intrínsica
vista
iínl)
na F i g u r a
em
17.
-,
T.D.=2.10
0.60
kGy/h
\
3
0.50
o
ü
'm
sS
0.40
I
0.30
0.20
I
O
Figura
200
17. Variação
da
I I I I I I I I I I I I I II
dose
da
para
400
Dose (kGy)
Viscosidade
o PC
600
Intrínsica
DUROLON.
800
em
função
76
O
intrínsica
policarbonato
normalmente
no
intervalo
O,50-0,55dL/g,
à
30°C [ 1 3 ] .
clorofórmio
Como
viscosimétrica
intrlnsica
[ni,
A
visto
média
por
de
no
(Mv)
meio
variação
{ Mv)
o
visto
na
é
120
4,
função
Figura
determinada
massa
com
da
da
a
em
molecular
viscosidade
Massa
dose
de
Molecular
radiação
para
18.
-I
aT.D.=2.10
100
viscosidade
(4.5).
inverso
em
a
relacionada
relação
do
Média
DUROLON
está
da
Viscosimétrica
PC
Capitulo
tem
kGy/h
-
(O
o
X
>
12
80 H
60
-
40
IIII
O
Figura
I IIIII II I II IIIII III II III II
100
18. Variação
200
300
400
Dose (kGy)
do
viscosimétrica
o
PC
DUROLON.
inverso
média
da
em
500
massa
função
da
600
molecular
dose
para
77
Nota—se
o
aumento
da
diminuição
degradação
com
os
dose
do
kGy,
por
citados
o que
material
o
que
anteriormente.
sem
chegando
representa
uma
que
poliméricas
irradiação,
[nl
0,56dL/g,
do
indicando
cadeias
intrínsica
aproximadamente
500
viscosidade
das
material
resultados
a
absorvida,
(cisão)
viscosidade
de
que
a
O
diminui
com
ocorre
uma
levando
está
valor
de
queda
de
para
48%
acordo
inicial
irradiação
0,27dL/g
a
da
é
de
uma
dose
do
seu
valor
PC
DUROLON
inicial.
Aqui
um
polímero
bem
relativamente
viscosidade
também
resistente
alta,
do
pode-se
de
à
radiação,
SOOkGy,
material
e
o
concluir
houve
mesmo
que
pois
uma
foi
o
para
queda
observado
uma
de
com
é
dose
50%
relação
da
à
e1ongação.
Pela
viscosidade
que
Figura
devido
ocorre
um
a
17,
apenas
radiação,
processo
de
o que
ocorre
inicialmente
policarbonato,
como
caso
viscosidade,
o que
é
reforça
cisão.
anteriormente
no
houve
do
atribuído
Como
para
LEXAN
ao
a
alguns
de
da
indicação
já
[61,
fenômeno
diminuição
um
foi
de
visto
tipos
de
aumento
na
reticulação.
78
5.4
Identificação
dos
irradiação
por
Eletrônica
O
espectro
ambiente
logo
irradiação
espectro
ensaio:
foi
obtido
campo
potência
módulo
a
de
de
Figura
largura
19.
de
com
RPE
uma
de
de
de
uma
dose
pode
ganho
durante
a
Paramagnética
de
ser
lOOkGy
visto
as
3380G
de
amostra
irradiada
no
na
5,0X100,
medido
Figura
seguintes
com
ar,
19.
condiçSes
varredura
resposta
de
de
a
O
de
-250G,
O,3s
e
5,0G.
Espectro
para
Ressonância
utilizando-se
magnético
O,ImW,
formados
(RPE)
temperatura
após
radicais
de
uma
RPE
dose
à
temperatura
de
lOOkGy,
ambiente
medido
logo
no
ar
após
i r rad i a ç ã o .
+
o
-
padrão
-
Mn"^"^ ,
radical
x
fenóxi,
-
radical
- estrutura
fenil,
hiperfina.
a
79
Pode-se
somado
a
mais
pontiagudos
fenóxi
na
e
cadeia
observado
por
a
e
entre
um
&
pela
Hama
C17,203.
que
estaria
amplo
que
estaria
hiperfina
do
provavelmente
associada
grupos
metil
na
Hama
Shinohara
PC
DUROLON
eles
e
levada
o
colaração
em
associado
que
ao
sinal
e
portanto
radical
fenil
vários
como
do
dois
existem
principal,
a
de
radical
RPE
foi
ocorre
o
ao
de
tipo
como
superposição
livre
foi
amostras
vácuo
da
hipótese
que
inicial
final
do
carbonila
gama,
fenil,
radical
de
consideração,
mesmo
estabilização
coloração
a
em
investigado:
mantidas
grupos
sinais
fenóxi.
sinais,
pode
composto
a
estar
por
dois
foi
suposto
por
e
Acierno
[13
[203.
Também
ser
dois
desaparece
pela
que
um
cadeia
e
hiperfina
livres
à medida
RPE
espectro
a
dos
associado
Considerando-se
deve
de
vista
sinal
Os
radicais
fenóxi
ser
largo
estrutura
radiação
a
sinal
&
a
radicais
um
estrutura
aos
ruptura
no e s p e c t r o
passa
com
pontiagudos.
devido
os
visto
espectro
atribuidos
produzidos
recombinação
sinais,
ser
Golden
fenil
um
sinais
principal
recombinação
radical
dois
podem
fenil
ver
uma
de
PC
C213
vez que
observado
após
no
DUROLON
irradiação,
verde,
coloração
amarela.
Howard
Isto
não
do
pode
foi
policarbonato
irradiadas
em
permaneceram
havendo,
material
levar
observado
à
que
por
vácuo
com
portanto,
dá
suposição
no
lugar
de
a
a
à
que
80
exista
um
ou
recombinam
estes
C21]
talvez
com
o oxigênio.
radicais
este
radical
seriam
radical
que
responsável
pela
verde
quando
a
relação
ao
fator
padrão
fenil
o
=
com
observada,
entra
fator
com
g
e
em
o
isto
é
esta
Howard
este
é
o
coloração
com
o
ar.
posiçSes
campo
das
magnético
[221:
h^/ = 9^'o^i
g para
117],
oxigênio,
as
ao
Golden
se
Também,
contato
indica
que
segundo
já q u e
relação
ressonante,
E
O
o
de
c i c 1 o h e x a d i e n i 1.
amostra
que
condição
e
aprisionados
a hipótese
recombinado
paramagnéti cas
na
Segundo
o
se
cor
radicais
fenóxi
seria
Sabe-se
aplicado
o
decai,
só desaparece
espécies
mais
(5.1)
o policarbonato
Manganês ,(g^=1,981),por
foi
meio
calculado
da
em
seguinte
equação:
g
Onde
pico
campo
do
padrão
aplicado
AH
=
é
g (1 + A H / H
a
Manganês
diferença,
(g^) e
na c o n d i ç ã o
)
em
(5.2)
Gauss,
o pico
em
ressonante
da
entre
estudo,
amostra.
o
e
H^
quarto
é
o
81
O
2,0047,
fator
g,
relacionado
pontiagudo,
é
comparação,
o
DUROLON
foi
[3]
5.5
ao
fator
de
g
outro
da
lado,
massa
do
da
dose
vitrea
que
material,
o aumento
A
a
DUROLON,
que
fenóxi.
para
gama
foi
de
é
maior
e
A
título
de
outro
tipo
de
PC
do
diminuição
da
de
é mostrada
um
do
massa
uma
comprimento
ocasiona
na
temperatura
de
(Tg)
ocasiona
temperatura
absorvida
radical
radiação
diminuição
molecular
PC
central,
encontrado
da
Sabe—se
degradação
ao
o
2,0049.
transição
ou
para
pico
associado
Efeito
polimérica
calculo
comprimento
molecular
diminuição
da
aumento
cadeia
na
Tg
transição
vitrea
na
20.
Figura
da
cadeia
devido
na
ou
o
Tg.
a
Por
acréscimo
[331.
(Tg)
em
função
82
160
-I
T.D.=2.10
O
O
150
-
140
-
130
-
kGy/h
Ç7>
I
120
I I I I I
O
I I I I I
200
400
Dose
Figura
20. Variação
(Tg)
O
hidrolltica
transição
(100°C),
em
vítrea
nylon-6,6
Um
estabilidade
propriedades
da
função
em
alto
de
a
maior
e
policarbonato
Tg
alta
alta
do
polietileno
da
transição
vitrea
dose.
parte
valor
dimensional
do
e
800
(kGy)
apresenta
(149*^0),
(45°C)
da
I I I I I
600
temperatura
policarbonato
atribuida
I I I I I
temperatura
que
o
indica
[131.
urna
à
de
poliestireno
( -45°C)
resistencia
[13].
estabilidade
excelente
tração,
ambas
83
Abaixo
rígidos
e
frágeis
de
sua
sob
Tg,
muitos
tensão,
o
polímeros
policarbonato
amorfos
é
uma
são
exceção
C 13] .
Pode-se
vitrea
(Tg)
irradiação
encontrada
é
de
Na
aumenta
da
a
observar
dose
temperatura
para
Figura
20
recebida
de
pelo
de
que,
ocorre,
ruptura
da
cadeia
[ 2 1 ] , levando
da
temperatura
massa
de
de
DUROLON
questão,
sem
à
que
à
tanto
viscosidade,
torna-se
degradação
o
em
evidente
uma
(Tg).
o PC
Isto
DUROLON
é
principal,
degradação
aqui
que,
ocorre
polimérica
vitrea
predominante.
também
vitrea
quando
molecular,
transição
Assim,
é
temperatura
material
transição
fato
diminuição
PC
observa-se
ao
carbonila
o
a
transição
147°C,
atribuido
a
que
portanto,
do
a
medida
diminuição
pode
irradiado,
nos
material,
uma
ser
grupos
e
diminuição
uma
da
(Tg).
como
que
também
no P C
nos
DUROLON,
ensaios
de
o efeito
de
84
5.6
Efeito
5.6.1
das
Efeito
condiçSes
da
de
variação
irradiação
da
taxa
de
dose
sobre
a
vi s c o s i d a d e
A
da
dose
Figura
absorvida
120
-I
100
-
21
para
mostra
o
gráfico
diferentes
taxas
aT.D.=4.20
* T.D.=2,10
• T.D.=0.22
de
de
10
/Mv
em
função
dose.
kGy/h
kGy/h
kGy/h
ta
O
X
>
80
60
40
-
M
I
I
I iIiII IIIII IIIII IIIII
100
Figura
21.
Efeito
massa
PC
da
200
300
400
Dose (kGy)
taxa
molecular
DUROLON.
de
dose
1 I
500
sobre
viscosimétrica
o
III
600
inverso
média
(Rv)
da
do
85
Para
do
PC
DUROLON,
Capítulo
o cálculo
foi
utilizada
relação
Figura
linear
viscosimétrica
Assim,
o
obtido
por
a
relação
pode-se
entre
média
coeficiente
meio
21
do
o
(Mv)
de
degradação
4.6,
como
de
diferentes
material,
obtem-se
em
da
função
taxa
a
dose
degradação
coeficiente
taxas
o
de
o
(G)
visto
do
angular
da
gráfico
do
que
a
no
molecular
pelo
material.
foi
reta.
de
qual
ser
uma
Pol i c a r b o n a t o
coeficiente
pode
existe
massa
recebida
(G)
dose
que
da
coeficiente
de
dose,
observar
inverso
e
Calculando-se
as
coeficiente
4.
Na
para
do
degradação
foi
de
visto
(G)
submetida
degradação
na
Figura
o
(G)
22.
86
3
g 2
-1
H
-D
O
iü>
<o
q
tt) 1
_L
O 1 -i
O
I I I I I I I I I I I I I I I 1
I I I
Figura
22. Variação
função
Observa-se
é
o
valor
da
material.
Portanto,
uma
número
cisão
lOOeV
concluir
que,
degradação
do
o
aumento
material.
Taxa
de dose
taxa
de
maior
coeficiente
da
(kGy/h)
de
G
é
energia
taxa
de
de
degradação
(G)
em
dose.
quanto
vez que
4
3
coeficiente
que,
do
por
2
do
obtido
de
1
de
a
taxa
de
dose
degradação
definido
como
absorvida
[381,
dose
leva
a
um
maior
(G)
sendo
do
o
pode-se
aumento
da
87
5.6.2
Efeito
da
variação
da
taxa
de
dose
sobre
a
t r a n s m i t â n c ia
A
função
da
Figura
taxa
de
23
dose
mostra
para
a
variação
diferentes
80
transmitancia
em
doses.
*
+
A
1 0 0 -1
da
X
10
30
100
300
kGy
kGy
kGy
kGy
-
*ü
<g
60
1
(O
c
o
40
-
20
I
IIM
0
Figura
23.
1
Aqui
coloração
maneira
do
está
que,
intensidade
dose
também
da
cor
maior
no
diferentes
observa-se
relacionada
4
5
(kGy/h)
transmitancia
para
material
quanto
da
2
3
Taxa d e Dose
Variação
de
transmitancia
I I I I I I I I I I I I I I 1] I 1 [ I I I I I I I
com
com
a
a
que
taxa
função
da
taxa
doses.
existe
de
do
Sabendo-se
uma
variação
dose,
concentração
a degradação
material.
em
6
de
jâ
que
a
radicais,
de
material,
que
o
da
maior
aumento
é
a
da
88
degradação
do
envol vida,
com
com
os
uma
resultados
significativo
também
para
com
o aumento
diminuição
o aumento
Nota-se
mais
aumenta
observa—se
transmitancia
portanto
material
da
taxa
obtidos
que
o
valores
de
dose
da
da
dose
da
concordando
viscosidade.
taxa
mais
de
valores
dose,
meio
efeito
taxa
dos
de
por
da
de
altos,
dose
acima
é
de
lOOkGy.
5.6.3
Efeito
da
radicais
quantidade
após
a
de
recombinação
diretamente
maior
a
dos
de
da
a concentração
do
a
de
sinal
do
PC
livres
taxa
de
dose
sobre
os
evidenciaram
que
permanece
amostra,
durante
absorvida:
radicais
no
da
formados
dose
DUROLON,
que
coloração
radicais
associada
intensidade
RPE
radicais
estabilização
da
formados
Espectros
a
variaçSo
de
e
ou
material
seja,
irradiação,
quanto
formados
espectro
a
no
maior
portanto
a
da
está
dose
maior
RPE.
MuciFín/sF
'm
é
89
A
pico
do
Figura
radical
definido
como
diferentes
e
de
a
a
intensidade
10
O
.>
'•*->
mostra
fenóxi
taxas
CM
24
relaçSo
altura
relativa,
-
6
-
4
-
2
-
do
em
a
pico
funçSo
altura
do
da
do
Manganês,
dose,
para
dose.
-1
8
entre
*T.D.=4.20
+ T.D.=2,10
kGy/h
kGy/h
O
d)
(O
c
.E
O
I I I I
I I I I I I I I I I I I I I I I
200
Figura
24.
Intensidade
diferentes
Na
Figura
relativa
taxas
24,
pode-se
notar
amostra
está
permanece
na
e
também
com
a
dose,
a
taxa
de
material,
dose
o
transmitancia
de
que
e
ou
irradiação
vem
de
viscosidade.
seja,
600
função
dose.
que
de
em
de
radicais
taxa
400
Dose (kGy)
que
da
dose
com
aumentando-se
a
com
a
os
para
concentração
relacionada
aumenta-se
encontro
a
800
a
dose
dose
degradação
ensaios
de
e
do
de
90
5.6.4
Efeito
A
da
dose
Figura
da
variaçSo
temperatura
absorvida
para
de
da
taxa
transição
diferentes
de
dose
vitrea
taxas
de
sobre
(Tg)
dose
em
é
a
Tg
função
vista
na
25.
160
-I
150
-
140
-
130
-
* T.D.=4.20
aT.D.=2.10
• T.D.=0.22
kGy/h
kGy/h
kGy/h
O
O
120
Figura
I
25.
1
I
I
200
Variação
em
I
da
função
I
I
I
i
1
1
I
I
400
Dose (kGy)
temperatura
da
dose
no
PC
para
]
I
I
I
600
de
I
800
I
transição
diferentes
vitrea
taxas
de
dose.
Foi
aumenta
a
diminuição
denota
um
taxa
da
observado
de
dose
recebida
temperatura
aumento
na
de
DUROLON
pelo
transição
degradação
do
que,
à
medida
que
material
ocorre
uma
vitrea
(Tg>,
material.
O
o
que
mesmo
91
comportamento
observou—se
transmitancia,
onde
foi
submetida
degradação
o
do
PC
efeito
cadeia
no
na
tem
uma
da
do
comprimento
fração
média,
se
a
da
massa
Tg(OO)
do
A equação
da
massa
cadeia:
da
as
Tg
a
e
qual
acréscimo
é
duas
As
extremidades
contribuição
no
volume
decresce
na
nas
proporcional
a
da
livre,
com
que
um
cadeia
desta
a
da
segmento
também
forma
diminuição
a
do
em
extremidades
polímeros,
da
massa
molecular
Tg(OO)
-f K/Mw
cadeia
que
é
viscosimétrica
[331:
temperatura
infinita
volume
mostra
extremidades
do
experimenta1memte
segmento
a
essencialmente
[ 1 9 1.
observado
molecular
aumento
dose,
um
[331.
então
é
viscosidade
de
livremente
Tg
onde
taxa
observou—se
diminuição
movem
cadeia
do
Mv,
que
polímero
da
inversamente
da
de
mais
Foi
a
DUROLON,
cadeia
grande
densidade
o aumento
extremidade
polimérica
interior
ensaios
material.
Sabe-se
um
para
nos
livre
um
molecular.
=
de
transição
(5.3)
vitrea
e
K uma
constante
ao
redor
das
decréscimo
do
no
associada
extremidades
volume
limite
livre
com
da
um
com
da
o
cadeia.
aumento
92
Também,
volume
livre
leva
um
a
o
PC
C19]. A
da
e
taxa
oxidativa
nos
função
l/Mv
na
de
F igura
no
de
já
de
influenciadas
polimérica
livre,
e
existem
supor
nas
degradações
diferentes
que
doses
O
e
principal
isto
hipóteses
[25,21].
a
um
isto
ocorre
de
degradação
gráfico
taxas
pelo
com
particularmente
[191. Pode—se
que
são
cadeia
volume
policarbonatos
para
reação
da
reação,
oxidativas
DUROLON,
taxas
cisão
acréscimo
acréscimo
térmicas
as
de
de
dose
com
Tg
é
em
visto
26.
*T.D.=4.20
• T.D.=0.22
1 6 0 -I
150
-
140
-
130
-
kGy/h
kGy/h
O
o
o»
120
"I I
O
Figura
26.
Figura
26,
pela
I r
1
1 I I I I I R~i I I I
_60
1/Mv
20
Temperatura
1/Mv
Do
I
para
gráfico
de
X
80
10®
transição
diferentes
de
Tg
em
aplicação
da
equação
de
(5.3),
I
I
100
vitrea
doses
função
I
e
em
taxas
1/Mv,
I
1 ]
120
função
de
dose.
dado
obtem-se:
de
pela
m
Para
T . D . = 0,22kGy/h
— >
T g ( OO ) =
154,15°C e
1.76X10°
Para
T . D . = 4,20kGy/h
—».
T g ( OO ) =
153,58°C e
l,94Xlo''
Portanto
K
> K
4,2Ú
que
existe
taxa
um
um aumento
de reação
aumento
com o aumento
onde
para
a taxa
dose
d e 0,22kGy/h
explicar
aumento
simultânea
radicais
a
taxa
entre
a
dose
irradiação
do que após
radiciais
é
material
na
pois
amostra
é
e
de
ocasiona
confirmado
de degradação
(G)
encontrado
foi d e
1,84
e para
que
por
pode
do
a
taxa
de
e
de
e a
uma
de radicais
é
contribuir
material
existe
radicais
irradiação
a concentração
também
fenil, durante
destes
responsável
menor.
o que
da
já.
de formação
a
concluir
Tal fato
degradação
é
fenóxi
de recombinação
a
e, por c o n s e g u i n t e ,
de dose,
[253 q u e
da
taxa
leva
1,43.
hipótese
formados,
a
da taxa
d e 4,20kGy/h
foi d e
de
que
do material.
o aumento
da taxa
o
livre
o coeficiente
de dose
Outra
para
do volume
da degradação
anteriormente
,
0,22
uma
com
o
competição
recombinação
dos
irradiação,
onde
a
maior
durante
recombinação
menor
fenóxi
destes
degradação
que
a
do
permanece
94
5.7
Efeito
5.7.1
ser
efeito
isto
é,
visualizado
transmitancia
Figura
meio
onde
é
realizada
a
irradiação
Transmitancia
O
irradiação,
do
de
na
por
em
duas
presença
meio
função
da
diferentes
e
na
dos
dose
condiçSes
aunsência
de
resultados
no ar
e
em
ar,
de
pode
obtidos
vácuo,
da
conforme
a
27.
100
75
vacuo
ar
T.D.= 4 , 2 0 k G y / h
-I
-
SE
o
o
c
*¿
*E
50
(O
c
o
25
-
I I I 11
27. Variação
para
1
I i 111
I
100
Dose (kGy)
t o
Figura
1
da
transmitancia
amostras
irradiadas
1000
em
função
no ar
e
em
da
dose
vácuo.
95
Pode-se
transmitancia
para
maiores
do
sugere,
portanto,
amostras
para
a
levar
que
para
pode
efeito
ser
viscosidade.
o
A
se
taxa
do
amostras
das
melhor
figura
inverso
efeito
radicais
cisão
menores.
e
para
si
material,
as
pode-se
na
fenil
entre
Isto
encontrados
C17],
fenóxi
sSo
ar.
Também,
Golden
do
no
valores
recombinarem
de
vácuo
degradação
os
da
qual
com
e
levando
o
desta
a
um
material.
Viscosidade
O
vácuo,
de
degradação
5.7.2
vez que
de
dos
da
maior
hipótese
recombinação
em
irradiadas
são
a
aumento
uma
uma
encontrados
irradiadas
material
a
a
valores
do
consideração
aumentando
mesmo
ar,
em
maneira
os
amostras
ocorre
no
deixando
que
amostras
as
que
irradiadas
oxigênio,
para
as
transmitancia
ocorre
sobre
observar
da
21
massa
as
condiçSes
visualizado
irradiadas
para
duas
mostra
o
por
de
irradiação,
meio
efeito
das
da
ar
medidas
taxa
de
de
dose
(Mv)
molecular
viscosimétrica
média
no a r .
Figura
mostrado
amostras
Na
irradiadas
28
em
e
vácuo.
e
o
96
kGy/h
kGy/h
kGy/h
vacuo
*T.D.=3.61
A T . D . = 1.88
• T.D.=0,21^
1 0 0 -I
*o
80
>
15
60
-
40
I IIIII IIIII IIIII IIIII IIIII IIIII
O
Figura
100
28. Efeito
da
inverso
média
Na
de
degradação
Figuras
28
e
Tabela
(G),
21,
de
amostras
irradidas
degradação
na
ar,
cerca
presença
de
da
e
para
para
estão
20%
ar.
menor
de
dose
amostras
por
irradiadas
meio
os
dos
irradiadas
taxas
de
apresentam
do
que
as
600
sobre
o
viscosimétrica
relacionados
diferentes
vácuo
taxa
500
molecular
amostras
em
de
da
massa
calculados
para
presença
dose
(Hv)
4
200
300
400
Dose (kGy)
um
vácuo.
coeficientes
gráficos
em
dose.
em
vácuo
Nota-se
das
e
na
que
as
coeficiente
amostras
de
irradiadas
97
Conforme
medidas
de
transmitancia
transmitancia
levando
a
vácuo.
uma
maior
para
as
concluir
apresentam
em
observado
uma
Além
maior
4.
disto,
que
amostras
as
Variação
do
ambos
para
os
maiores
do
que
taxa
no
ar
e
os
no
as
casos,
taxas
ar
ar
de
e
de
dose
em
vácuo.
1,26
0,21
1,45
1, 1 3
função
da
dose
transição
vitrea
temperatura
de
para
amostras
irradiadas
em
vácuo
amostras
irradiadas
no
ar
é
diferentes
é
vista
vista
na
ar
irradiadas
tem-se
em
amostras
Coef.Deg.(G)
vácuo
1,62
da
no
para
1,88
variação
de
menores,
degradação(G)
1,49
A
das
dose.
1,80
de
sSo
vácuo,
3,61
Temperatura
valores
amostras
de
Coef.Deg.(G)
ar
obtidos
irradiadas
coeficiente
da
T.D.(kGy/h)
em
DUROLON,
irradiadas
irradiadas
(Tg)
PC
resultados
amostras
em
função
5.7.3
do
degradação
degradação
Tabela
pelos
na
(Tg)
transição
taxas
Figura
Figura
25.
29
vitrea
de
dose
em
e
para
as
98
160
-1
*T.D.=3.61
+ T.D. = 1.88
AT.D.=9.21
vácuo
150
-
140
-
130
-
kGy/h
kGy/h
kGy/h
O
o
120
l i l i — I
I I I I I I I I I I I I I I I
200
Figura
29.
VariaçSo
(Tg)
de
Aqui
observa-se
que
diminuição
da
dose
cisão
das
em
em
o aumento
temperatura
vácuo,
cadeias
temperatura
função
também,
Também
irradiadas
em
da
400
Dose (kGy)
da
dose
amostras
como
da
nas
dose
de
pode-se
ocorre
para
amostras
e
da
taxa
supor
que
vitrea
diferentes
em
de
vitrea
para
taxas
vácuo.
irradiadas
predominantemente
como
800
transição
irradiadas
transição
poliméricas,
'.OMISSAC
de
600
dose
no
leva
ar,
a
(Tg).
as
o
observado
amostras
efeito
de
para
as
KíUn-n V¿ U.'^MQÁk N U C L i í A R / S F
iPES
99
amostras
aumento
o
os
irradiadas
do
efeito
valor
e
massa
Tg
com
obtidos
da
de
ar,
o aumento
já. q u e
da
reticulação.
anteriormenter
dose,
Isto
nos
nSo
o que
ocorre
um
denotaria
está
de
acordo
com
testes
de
tensão
de
elongação.
A
da
presença
predominante
resultados
ruptura
da
na
temperatura
molecular
irradiadas
em
transição
viscosimétrica
vácuo
160
de
é
vista
na
vitrea
média
Figura
em
para
função
amostras
30.
A T.D.=3.61
• T.D.= 1.88
-1
(Mv)
(Tg)
kGy/h
kGy/h
vacuo
I I
I I I I I I I I I I I I I I I II
100
1/Mv
Figura
30.
Variação
(Tg)
em
amostras
da
X 10^
temperatura
função
da
massa
irradiadas
120
em
de
transição
molecular
vácuo.
(Mv)
vitrea
para
100
Aqui
ar,
e
visto
na
também
figura
como
para
26, existe
as
uma
amostras
relação
irradiadas
linear
entre
1/Mv,
dado
no
a
Tg
1/Mv.
Do
Figura
30,
gráfico
pela
de
Tg
em
aplicação
da
equação
Para
T . D . = 1, 88)<:Gy/h
Para
T. D . = 3 , 6 1 kGy/h
função
de
(5.3),
T g ( OO ) = 1 5 6 , g V ^ ' c
>
obtem-se:
e
1, 9 4 X 1 0 °
Tg ( OO ) = 156 , 72'^C e
*
pela
K
=1,90X10°
3,<S±
Portanto,
para
as
volume
amostras
livre
aumento
da
e,
degradação
do
de
o
de
aumento
dose,
está
radicais
competição
radicais,
irradiação
dose,
com
caso
e
simultânea
do
a
taxa
que
vácuo,
e
não
a
entre
a
após
a
não
da
concluir
de
taxa
em
de
com
de
irradiação,
formação
o
e
irradiação.
do
com
aumento
o
da
dose.
consideração
a
provavelmente
o aumento
taxa
que
aumento
reação
[251, onde
recombinação
a
a
existe
taxa
levar
material
com
leva
justificaria
Yandell
após
de
da
o aumento
do
relacionado
onde
, o que
pode-se
degradação
durante
em
o que
Lyons, Symons
da
K
conseguinte,
material
Neste
hipótese
=
irradiadas
por
taxa
K
da
taxa
de
recombinação
dos
existindo
a
recombinação
é
maior
Isto
uma
dos
durante
sugere
a
que.
101
fixando-se
exposição
é
menor.
uma
uma
na
à
é
dose,
leva
amostra
é
dos
que
radicais
se
as
a
por
um
irradiadas
amostras
taxa
de
maiores
de
o
do
formados
fenóxi
de
também
material,
degradação
radicais
tempo
recombinação
radicais
menor
fator
de
na
alternativa
formados,
sendo
já
que
fenóxi
e
do
material,
que
permanece
fenóxi
uma
visto
presença
de
ar
cerca
irradiadas
em
vácuo.
de
ocorre
fenil,
do
com
material,
entre
em
na
que
Isto
menor
encontrado
é
e
recombinar
irradiadas
como
Degradação(G)
é de
oxigênio.
por
vácuo,
[17]
degradação
se
o
responsável
em
da
de
com
estão
irradiadas
Coeficiente
dose
degradação
aumento
recombinando
o
a
os
uma
deixariam
amostras
seja
e
maior
entre
radicais
levando
as
uma
hipótese
oxigênio,
amostras
menor
de
menor.
recombinação
estes
taxas
a concentração
Outra
este
a
responsável
vez que
quando
é
recombinação
o
estarem
para
radiação
Isto
maior
fenil
uma
si
a
o
já
para
não
ocorre
vácuo.
Talvez
degradação
Tabela
para
2 0 % maior
4,
as
do
das
onde
o
amostras
que
para
102
CONCLUSÕES
No
em
diversas
tipo
com
devido
intuito
ambientes
de
de
radiação
e
também
DUROLON,
de
este
uma
na
contribuir
para
o
chegando
a
queda
uma
à
de
tração
respectivamente,
e
na
3 0 % do
lOOOkGy.
Comparando-se
com
exemplo,
o PMMA
o
estabilidade
mecânica
facilmente
material
em
C4],
usinável,
ambientes
importantes,
PC
por
e
na
e
da
ponto
Duroion
máxima
sua
confecção
onde
gradativo,
à
inicial
na
para
uma
uma
dose
radiação
peças
estas
de
por
excelente
gama
ductilidade,
de
da
ruptura,
alternativos,
possui
submetido
ruptura,
policarbonato
valor
dureza
dos
alteraçSes
de
do
do
em
geral.
ocorrem
materiais
flanges.
estudo
decréscimo
50%
à
em
dureza
um
valor
nucleares,
exemplo,
no
elongação
devido
na
não
tração
outros
quando
candidato
20kGy
nota-se
15%
e
de
à
ruptura
valor
'^^^Co,
utilização
resistência
máxima
de
para
até
na
fonte
PC
que
deste
são
policarbonato
Verificou-se
Acima
utilizadas
variaçSes
policarbonatos
Duroion.
um
gama
as
dos
na e l o n g a ç ã o
sendo
do
avaliadas
degradação
significativas
resistência
à
foram
físicas
caracterizar
nucleares
mecanismos
trabalho
propriedades
IN 2 7 0 0 ,
o
presente
e,
torna-se
a
serem
propriedades
103
Se
estabilidade
mesmo
até
de
um
lado
mecânica
não
pode
5kGy
não
ser
quando
dito
em
ocorrem
Acima
acentuadamente,
chegando
dose
Além
300kGy.
temperatura
ambiente
intensidade
da
verde
valores
da
polímero
em
doses
uma
para
dose
maior
sugerindo
da
a
que
aprisionados
estes
que
relevante,
se
que
em
um
por
A
tende
um
valor
cor
material
e
Isto
significa
de
radicais
quando
tipos
lentamente
a
que,
que
bem
dose.
O
o
este
tempo
quanto
de
maior
formados,
o
tempo
coloração
transparência
de
pela
acelera
com
maior,
o
pronunciado
radicais
à
onde
começa
de
possui
nos
processo
livres
pela
submetidos
amareiamento
onde
maior
A
estável
mais
à
verde.
aumento
verde
é
uma
irradiado
Neste
dose,
[43,
para
da
com
amarela.
da
alguns
é
aumento
a
PMMA
exemplo,
o
a
responsáveis
situações
Duroion
maior
decaindo
inferiores
inicial
temperatura
existir
o
cai
A
coloração.
são
transmitancia
gradativamente,
do
óticas:
sua
inicialmente
com
o
na
valor
o PC
final
gama,
propriedades
lOkGy.
quanto
vão
radiação
a
torna
que
excelente
significaticas
seu
aumenta
coloração
com
possui
aplicação
ele
de
quando
concentração
radicais
mecânicas
disto,
interior
deve
Comparando-se
Duroion
o
Também,
estabilização
a
3%
possui
á
às
valor
o desaparecimento
maiores
fenômeno.
a
transmitancia,
estabilização,
superfície
relação
desaparece
obtém
Duroion
submetido
deste
coloração
inicial
PC
alteraçSes
transmitancia.
de
o
livres
e
que
verde.
propriedades
radiação,
limitando
apresenta
o
PC
sua
papel
visores.
viscosidade
intrínsica
decresce
gradativamente
104
com
o aumento
inicial
com
para
dose
absorvida,
uma
dose
de
o aumento
(cisão)
das
material
entre
dose
o
da
absorvida:
degradação,
o
Também
massa
a
é
o
número
a
diminuição
degradação
tipo
existência
da
de
reta
cisSes
por
é
o
lOOeV
do
PC,
relação
viscosimétrica
da
valor
gradativo
uma
à
este
angular
seu
decréscimo
ocorre
para
de
4 8 % de
levando
molecular
coeficiente
que
que
poliméricas,
experimentalmente
da
Este
indica
irradiação.
inverso
chegando
SOOkGy.
dose
cadeias
por
verificada
de
da
foi
linear
média
e
a
coeficiente
de
energia
absorvida.
A
com
o aumento
indicação
das
temperatura
da
cadeias
massa
da
poliméricas
irradiação,
eletrônica
relação
mostraram
uma
dos
aos
leva
de
à
diminui
reforçando
cisão:
uma
diminuição
do
grupos
gama.
um
A
radicais
obtidos
uma
tipo
que
fenóxi
carbonila
estrutura
associada
a
radical
na c a d e i a
principal.
por
na
a
a
ruptura
diminuição
da
temperatura
de
na
Também
hiperfina
e
a
paramagnética
mais
ser
atribuidos
aos
fenil,
produzidos
pela
cadeia
somada
principal
pode
composto
pode-se
durante
a
podem
hiperfina
livre,
formados
ressonância
estrutura
pontiagudos,
livres
radiação
a
também
material,
processo
principais
portanto,
espectros
sinais
ruptura
do
pelo
vitrea
vitrea.
Em
radicais
transição
absorvida
predominância
molecular,
transição
dois
dose
de
por
supor
estar
dois
que
devido
à
provavelmente
grupos
exista
metil
um
ou
105
mais
radicais
pois
foi
vácuo
a
e
verificado
mantidas
coloração
coloração
amarela.
esta
este
com
e
ou
o ar.
ao
do
aumento
taxa
Duroion.
Também,
O
o
PC
de
dose
de
radicais
da
o aumento
ocasiona
transição
uma
vitrea,
decréscimo
na
aumento
volume
no
Em
amostras
massa
com
de
aos
da
com
o
já
entra
radicais
para
determinada
à
uma
uma
com
que
maior
em
fenóxi
permanece
ao
da
fato
dose.
de
da
relação
em
e
na
ao
ambiente
após
dose.
que
os
valores
da
foi
PC
dose.
de
valores
de
de
foram
o aumento
um
do
amostra
a
Isto
da
maiores
na
taxa
temperatura
de
observado
um
viscosimétrica
taxa
vácuo
na
taxa
coloração
consequentemente
molecular
da
na
dose,
taxa
Finalmente,
nos
influenciam
degradação
o aumento
o aumento
diminuição
livre
irradiadas
com
observada,
amostra
atribuem
a estabilização
taxa
verde
a
em
final
recombinando
também
aumenta
ligado
com
coloração
irradiação
leva
número
diretamente
dose
de
G
aumenta
quando
irradiadas
c i c 1 o h e x a d i e n i 1.
de
após
coloração
oxigênio,
estabilização
à
se
o
permaneceram
a
lugar
decai,
autores
Duroion:
transmitancia
de
que
valor
estabilização
está
Alguns
Duroion
portanto,
dá
pela
PC
com
irradiação
só desaparece
condiçSes
degradação
da
que
combinam
de
a
havendo,
radical
radical
As
se
após
responsável
coloração
contato
fenil
o
vácuo
não
que
amostras
material,
Assim
é
que
em
verde,
do
oxigênio,
que
aprisionados
média
e
um
reação.
de
apresentaram
irradiação,
uma
as
degradação
106
menor
do
casos
verificou-se
cisão
das
para
que
que
irradiadas
transição
as
e
os
do
na
taxa
fato
da
pode
radicais
não
radicais,
degradação
irradiação
a
taxa
do
que
dos
levando
que
radicais
se
recombinarem
amostras
a
de
dose.
feitas
irradiação,
entre
a
irradiação.
formados,
aumento
de
da
a
degradação
importante
papel.
e
oxigênio.
o aumento
é
indicando
da
maior
que
dose
de
para
o
recombinação
dos
existindo
uma
recombinação
é
maior
durante
a
pode
ocorrer
a
e
fenil,
do
entre
Isto
ocorre
não
policarbonato
também
as
oxigênio
com
dos
com
material,
recombinar
como
volume
a
fenóxi
quando
o
de
do
de
Tal
Também,
do
dose
amostras
dose.
degradação
se
vácuo.
ar,
de
recombinação
em
no
taxa
de
justificaria
taxa
a
deixariam
A degradação
a
20%
valores
as
taxa
de
degradação
temperatura
não
após
irradiadas
com
da
que
formação
os
processo
aumento
a
o
tanto
um
com
Os
da
com
com
Assim,
aumenta
um
o
o
ambos
de
para
o aumento
vácuo,
radicais
oxigênio,
vácuo.
medidas
material
a
Em
aproximadamente
maiores
com
de
após
em
de
relacionado
simultânea
recombinação
estes
do
a
de
verificado
em
ar.
coeficientes
foram
meio
irradiadas
onde
Os
foram
reação
durante
competição
ar
foi
de
predominantemente
irradiados
Por
de
estar
presença
ocorre
no
PC
ar.
vítrea
na
poliméricas.
também
no
amostras
aumento
que
irradiado
transmitancia
livre
irradiadas
cadeias
o PC
maiores
as
si
com
o
já
para
as
DUROLON
o da
taxa
irradiações
são
desempenha
um
107
Para
introdução
material
relação
de
para
ao
seu
fins
de
aplicação,
estabilizantes
doses
altas
de
amareiamento.
que
torna-se
diminuam
irradiação,
necessário
a degradação
a
deste
principalmente
em
108
REFERÊNCIAS
1 -
ACIERNO,
D.;
La
TITOMANLIO,
Conditions
Phis.
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