Avaliação dos parâmetros que afetam o comportamento elétrico de polietileno de alta densidade aditivado com negro de fumo condutor

dc.contributor.advisor-co1Costa, Lidiane Cristina
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8246109223926480
dc.contributor.advisor1Marini, Juliano
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4533610255047654
dc.contributor.authorBoog, Jorge Henrique Faber
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/9269043836002682
dc.contributor.refereeBettini, Sílvia Helena Prado
dc.contributor.refereePassador, Fabio Roberto
dc.contributor.refereeLatteshttp://lattes.cnpq.br/3687551763124327
dc.contributor.refereeLatteshttp://lattes.cnpq.br/0152213852695153
dc.date.accessioned2025-12-05T12:44:13Z
dc.date.issued2025-01-25
dc.description.abstractEthanol and gasoline powered automotive vehicles hold a common thermoplastic part molded through injection process, the fuel tank inlet. These parts are typically produced with a polyethylene (PE) compound, and should present static dissipator behavior, avoiding accumulation of electric charges that could cause ignitions during fuel feeding. PE is an electrical insulative material and, therefore, it is necessary to fill it with electrically conductive additives, such as conductive carbon black (CCB), to electrical percolation phenomenon occur and desired electrical behavior to be reached. Electrical conductivity of the part will depend on CCB structure and its chemical composition. Matrix composition, viscosity and molding process will influence on CCB dispersion through the molded part and, as consequence, on the probability of contact between aggregates, enabling or hindering creation of an electrically conductive network. In this project, two CCB types were used as conductive fillers for PE in 10% to evaluate influence of their structures on conductivity. Influence of molding was evaluated by two different methods, injection and compression molding. TGA, DSC, PLOM, oscillatory state rheology, SEM, thermal treatments, skin removal and electrical resistivity analysis were conducted, and results confirmed influence of CCB structure and molding process as key-drivers to obtain electrically conductive parts. The lower structuration degree of CCB, associated with molecular and aggregates orientation in the skin layer resulting from the injection molding process, undermined formation of the electrical percolation network, which was not noted for compression molded parts. Polymeric matrix characteristics have shown less importance to occurrence of electrical percolation phenomenon.eng
dc.description.resumoAutomóveis movidos à etanol e gasolina possuem em comum uma peça termoplástica moldada pelo processo de injeção, o bocal do tanque de combustível. Essa peça, tipicamente produzida com compósitos à base de polietileno (PE), deve apresentar comportamento elétrico de dissipador estático, para que seja evitado o acúmulo de cargas elétricas que possam causar ignição durante o abastecimento. O PE é um material isolante elétrico e, portanto, é necessário carregá-lo com cargas condutoras de eletricidade, como negro de fumo condutor (NFC), para que ocorra o fenômeno de percolação elétrica e o material torne-se um dissipador estático. A condutividade elétrica do NFC depende de sua composição química e a estrutura. A viscosidade e composição da matriz polimérica e o método de conformaçãoinfluenciam na dispersão do NFC ao longo da peça moldada e, consequentemente,na probabilidade de contato entre os agregados, facilitando ou dificultando a formação de redes de percolação. Neste trabalho avaliou-se dois tipos distintos de NFC e dois métodos de moldagem para obtenção de peças dissipadoras estáticas. Preparou-se compósitos de PEs carregados com 10% em massa de NFC, e os materiais foram moldados pelos processos de injeção e compressão. Análises de TGA, DSC, MOLP, reometria, MEV, tratamentos térmicos de recozimento, remoção de camadas superficiais, e ensaios de resistividade elétrica foram realizados. Os resultados confirmaram a influência da estrutura do NFC e do processo de moldagem do compósito na obtenção e peças condutoras de eletricidade. O menor grau de estruturação do NFC associado à orientação molecular e de agregados na região superficial resultante do processo de injeção prejudicaram a formação da rede de percolação elétrica, o que não ocorreu para amostras moldadas pelo processo de compressão. As características da matriz polimérica mostraram-se fatores de menor influência para a ocorrência do fenômeno da percolação elétrica.
dc.identifier.citationBOOG, Jorge Henrique Faber. Avaliação dos parâmetros que afetam o comportamento elétrico de polietileno de alta densidade aditivado com negro de fumo condutor. 2025. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2025. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/23142.por
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.14289/23142
dc.language.isopor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlos
dc.publisher.addressCampus São Carlos
dc.publisher.initialsUFSCar
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais - PPGCEM
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
dc.subjectPolietileno
dc.subjectNegro
dc.subjectDe
dc.subjectFumo
dc.subjectCondutivo
dc.subjectPercolação
dc.subjectElétrica
dc.subjectMoldagem
dc.subjectPor
dc.subjectInjeção
dc.subjectCompressão
dc.subjectPolyethyleneeng
dc.subjectConductiveeng
dc.subjectCarboneng
dc.subjectBlackeng
dc.subjectElectricaleng
dc.subjectPercolationeng
dc.subjectInjectioneng
dc.subjectMoldingeng
dc.subjectCompressioneng
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::MATERIAIS NAO METALICOS
dc.subject.ods9. Indústria, Inovação e Infraestrutura
dc.titleAvaliação dos parâmetros que afetam o comportamento elétrico de polietileno de alta densidade aditivado com negro de fumo condutor
dc.title.alternativeEvaluation of parameters that affect the electrical behaviour of high density polyethylene filled with conductive carbon blackeng
dc.typeDissertação

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Jorge Henrique Faber Boog - Dissertação.pdf
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