D2 Reometria (Módulo Dinâmico)

Tópico

A reometria oscilatória, o método experimental que descreve este modelo, submete este polímero a uma deformação por cisalhamento que oscila a uma frequência controlada e mede, em função dessa mesma frequência e da temperatura de teste, duas grandezas complementares: o módulo de armazenamento, a parte da resposta do polímero que devolve a energia elástica acumulada em cada ciclo, e o módulo de perda, a parte que dissipa essa mesma energia em cada ciclo. Esta última parte é quantificada por outro modelo deste sistema, utilizando um fator de perda construído a partir de ambos os módulos. A partir desses mesmos dois módulos, a reometria oscilatória também obtém a viscosidade complexa deste polímero. Alterações na frequência de oscilação ou na temperatura de teste fazem com que esses dois módulos, e consequentemente a viscosidade complexa derivada deles, se alterem correspondentemente.

A medição desses dois módulos com esta reometria oscilatória, em diversas combinações de frequência e temperatura, permite-nos construir, utilizando o mesmo princípio de superposição tempo-temperatura e a mesma equação WLF empregada para este fim por outro modelo deste conjunto, uma curva mestra para este polímero. Esta curva mestra reúne, em uma única varredura de frequência equivalente relativa a uma temperatura de referência, as informações que, de outra forma, permaneceriam dispersas entre todas as diferentes combinações de frequência e temperatura. O fato de esta reometria oscilatória abranger uma faixa mais ampla de frequências e temperaturas significa que esta curva mestra, construída a partir desses dados, consequentemente abrange uma faixa equivalente mais ampla.

Portanto, este modelo, com a reometria oscilatória e a curva mestra com a qual se iniciou, verifica dois modelos diferentes dentro deste mesmo conjunto, baseados na mesma curva mestra: o modelo de Carreau-Yasuda, que descreve como a viscosidade deste polímero varia com a taxa de cisalhamento, e o espectro de relaxação, que descreve a distribuição dos tempos de relaxação das cadeias moleculares deste polímero. O fato de esta curva mestra, construída a partir dos módulos medidos por esta reometria oscilatória, coincidir com o que o modelo de Carreau-Yasuda e o espectro de relaxação preveem significa que esta reometria oscilatória é validada, consequentemente, como o método experimental que suporta ambos os modelos.

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