Estudo do compósito de poliamida 6/fibra de vidro/montmorilonita para aplicação em risers flexíveis

Abstract

Risers Flexíveis são dutos utilizados para o transporte de petróleo dos poços submarinos até as plataformas flutuantes, assim como para injeção de água, que facilita a extração do óleo no processo de perfuração. São constituídos por diversas camadas, as metálicas que têm como função principal proporcionar resistência mecânica, e as poliméricas que dão estanqueidade a linha. Estas são comumente de poliamida 11 que apresenta como principal problema a hidrólise, ou seja, em contato com água este polímero é susceptível a quebra de suas cadeias moleculares, que conduz a fragilidade. Como alternativa a poliamida 11, estudou-se o compósito de poliamida 6, fibra de vidro e montmorilonita. Os compósitos poliméricos foram preparados através da incorporação de diferentes percentuais de fibra de vidro e argila organofílica Cloisite 30B, em poliamida 6, por meio do método de fusão em uma extrusora monorosca. Corpos de prova de tração foram confeccionados por moldagem por injeção. Os compósitos foram envelhecidos por imersão em água a 80ºC no período de 18 dias para a determinação da absorção de água e da influência deste processo sobre a resistência mecânica e a estrutura cristalina do material. Para avaliação destas propriedades foram realizados ensaios mecânicos de tração e análises por difratometria de raios-X. Os compósitos com maior quantidade de fibra vidro apresentaram menor percentual de absorção de água. A maior tensão de ruptura foi obtida para o compósito com teores médios de fibra de vidro e montmorilonita e a deformação específica foi ínfima para todas as composições. Após o período de envelhecimento o compósito que apresentou maior tensão de ruptura foi o que absorveu menor percentual de água. Ocorreu o aumento da deformação específica, sugerindo que água atuou como plastificante na matriz polimérica. Uma transição cristalina foi observada após o envelhecimento, sendo menos acentuada para compósitos com menor absorção de água.