O efeito da hidrólise na poliamida 6.6.

Abstract

A Poliamida 6.6 é amplamente utilizada em aplicações industriais devido às suas excelentes propriedades térmicas, químicas e mecânicas. Trata-se de um polímero semicristalino versátil, frequentemente empregado em componentes automotivos, engrenagens, buchas e sistemas de isolamento. No entanto, por ser um material higroscópico, a absorção de umidade pode comprometer significativamente sua estrutura e desempenho. Este estudo explorou o impacto da hidrólise na integridade molecular da PA66, ampliando o entendimento sobre os efeitos da umidade que provocam degradação por despolimerização, catalisada pelo calor e acentuada em ambientes úmidos. Neste estudo foram realizados ensaios de tração, baseados na norma ASTM D638, em corpos de prova de Poliamida 6.6 natural com diferentes teores de umidade (0%, 1%, 2%, 3% e 4%), com o objetivo de avaliar alterações em sua resistência mecânica. Os resultados revelaram que a amostra seca (0%) apresentou o maior limite de resistência à tração (66,75 MPa) e baixo alongamento (5,28%), indicando comportamento rígido e frágil. A adição de 1% de umidade promoveu um leve aumento na resistência (69,32 MPa) e discreto ganho em ductilidade. A partir de 3%, observou-se redução progressiva na resistência (56,98 MPa, 54,70 MPa respectivamente com 3 e 4% de umidade), mas com expressivo aumento no alongamento, atingindo 41,40% e 148,52%, respectivamente, caracterizando um comportamento mais dúctil e tenaz. Esses resultados demonstram que a umidade atua como plastificante, aumentando a mobilidade das cadeias poliméricas e reduzindo as interações intermoleculares, conforme descrito por Callister (2007) e Wypych (2016). Valores elevados de umidade (>5%) podem iniciar processos severos de hidrólise das ligações amida, levando à perda de massa molar e colapso das propriedades mecânicas (Pascal, 2020). Portanto, o controle da umidade é essencial para garantir o desempenho funcional e a durabilidade da PA6.6 em aplicações técnicas.

Polyamide 6.6 is widely used in industrial applications due to its excellent thermal, chemical, and mechanical properties. It is a versatile semicrystalline polymer, frequently employed in automotive components, gears, bushings, and insulation systems. However, as a hygroscopic material, moisture absorption can significantly compromise its structure and performance. This study investigated the impact of hydrolysis on the molecular integrity of PA66, enhancing the understanding of moisture-induced degradation through depolymerization, which is catalyzed by heat and accentuated in humid environments. Tensile tests were conducted according to the ASTM D638 standard on natural Polyamide 6.6 specimens with varying moisture contents (0%, 1%, 2%, 3%, and 4%) to evaluate changes in mechanical strength. The results showed that the dry sample (0%) exhibited the highest tensile strength (66.75 MPa) and low elongation (5.28%), indicating a rigid and brittle behavior. The addition of 1% moisture led to a slight increase in strength (69.32 MPa) and a modest gain in ductility. From 3% moisture onwards, a progressive reduction in strength was observed (56.98 MPa and 54.70 MPa for 3% and 4% moisture, respectively), accompanied by a significant increase in elongation, reaching 41.40% and 148.52%, respectively, indicating a more ductile and tough behavior. These results demonstrate that moisture acts as a plasticizer, increasing polymer chain mobility and reducing intermolecular interactions, as described by Callister (2007) and Wypych (2016). High moisture levels (>5%) can initiate severe hydrolysis of amide bonds, leading to a loss of molar mass and collapse of mechanical properties (Pascal, 2020). Therefore, moisture control is essential to ensure the functional performance and durability of PA6.6 in technical applications.