Reologia de líquidos viscoelásticos e termossensíveis em cisalhamento

Abstract

Neste projeto de graduação, o comportamento reológico de duas soluções poliméricas aquosas é caracterizado experimentalmente através do uso de um reômetro de discos paralelos. As soluções utilizadas variam no tipo de soluto, uma constituindo-se de Poloxamer 407 e a outra de poliacrilamida aniônica (PAMA), ambas em diferentes frações volumétricas. As amostras das duas soluções poliméricas são testadas de acordo com três metodologias. A primeira refere-se aos ensaios em regime de cisalhamento permanente, no qual examina-se o comportamento da viscosidade aparente dos fluidos em função do tempo, da taxa de cisalhamento, da temperatura e da fração volumétrica de partículas do fluido complexo, verificando assim, a aderência da descrição de tais fluidos aos modelos de fluido newtoniano generalizado. A segunda metodologia refere-se a testes com cisalhamento oscilatório, em regime de viscoelasticidade linear, no qual obtiveram-se os módulos viscoelásticos dos fluidos em função da frequência para uma condição de pequenas deformações. É realizado também uma comparação do comportamento dos fluidos ensaiados com o modelo teórico de Maxwell para um fluido viscoelástico com um espectro de tempos de relaxação. Utilizando-se a segunda metodologia, mas, realizando-a com base em uma variação de temperatura, estuda-se a dependência das funções viscométricas em função desta propriedade. A temperatura é variada na faixa de 4 a 50∘𝐶 para as amostras de Poloxamer 407 e de 20 a 50∘𝐶 para as de PAMA, a fim de se obterem as características de termossensibilidade do Poloxamer 407 e verificar o comportamento do tipo Arrheinius previsto para a PAMA. A terceira metodologia diz respeito aos ensaios experimentais com escoamentos do tipo transiente em regime de impulso de deformação (step-strain). A partir desta análise experimental obtiveram-se, para as amostras de diferentes frações volumétricas de poliacrilamida aniônica, suas funções relaxação de tensão e, com base nelas, o cálculo de seus tempos de relaxação.