Resumo: |
Materiais
elásticos têm sido usados frequentemente na
produção industrial devido às suas propriedades
específicas. Para acompanhar o avanço no processo de
sintetização para diversos tipos de borrachas e explicar
suas propriedades, várias teorias têm sido desenvolvidas.
Um dos problemas fundamentais é determinar, a partir de
proposições moleculares, a forma da densidade de
energia livre e a respectiva relação da tensão em
função da deformação. Se a forma da energia
livre é conhecida, podemos obter, de uma forma direta, a
relação da tensão em função da
deformação. Como a contribuição da energia
interna é muito pequena e independente do grau de
deformação, a energia livre elástica é
assumida ser de origem puramente entrópica. Portanto, para obter
a energia livre elástica é necessário saber como o
número de conformações possíveis para a
rede polimérica varia com a deformação. A partir
da densidade de energia livre podemos encontrar a expressão para
a tensão e comparar os dados preditos pela teoria com os dados
experimentais. Ainda que a deformação uniaxial é
apenas um caso especial, ela tem sido suficientemente explorada devido
à sua simplicidade. Neste trabalho, introduzimos uma nova
expansão para obter a densidade de energia elástica, que
considera o efeito de cadeia finita. Essa aproximação
aplicada ao modelo de cadeia livremente conectada conduz a uma
expressão analítica para a densidade de energia livre
elástica, que interpolada com o segundo termo da teoria de
Mooney-Rivlin descreve satisfatoriamente os dadosexperimentais para a deformação uniaxial em qualquer região de deformação. |