Materiais de base poliuretano com resistência incrementada à fadiga térmica para calçado de segurança
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A perda de propriedades ao longo do tempo de vida útil do calçado esta relacionada com a variação térmica e esforço mecânico ocorrido em condições de utilização, o calçado pode ser utilizado de forma intercalada a temperaturas elevc:1das e a temperaturas baixas (p.exe. o calçado usado por militares que operam no deserto). Os materiais de base poliuretano (PUs), nomeadamente os microcelulares, são convencionalmente aplicados na construção de calçado
sendo associados a boas propriedades de conforto. Devido as exigências dos consumidores
quanto a produtos de elevado desempenho, o desenvolvimento de novos PUs microcelulares com resistência incrementada a fadiga térmica e um tópico de elevado interesse industrial. Assim, o presente trabalho esta focado no desenvolvimento de PUs microcelulares resistentes a fadiga térmica, partindo de uma formulação e de um sistema químico de base poliester tipico para a
produção de entressolas para calçado, e onde o incremento desta propriedade e realizado pela aditivação do PU com nanocargas inorgânicas. Produziram-se PUs moldados correspondentes à formulação base e a formulações modificadas com o aditivo inorgânico nano-A (tamanho medio de partícula<1 0 μm) através da incorporação de 1, 3, 5, 7 e 10% (m/m) (Fig.1 (1 a)). Os PUs
produzidos foram caracterizados quanto a estrutura celular por microscopia ótica (MO) (Fig.1 (2a)) e Scanning Electron Microscopy (SEM), servindo tambem esta ultima técnica para verificar
a distribuição das cargas nas células (Fig. 1 (3a)). As propriedades térmicas foram avaliadas por
Differential Scanning Calorimetry (DSC). Para avaliar o efeito da fadiga termica nas propriedades
dos PUs, desenvolveu-se um teste laboratorial que consistiu em colocar as amostras numa estufa
a 60°C durante 12 horas, seguido de um período a 4 °C (frigorifico) durante 12 horas. Este
procedimento foi repetido durante 5 ciclos, seguindo-se a analise por DSC de forma a avaliar o
efeito nas propriedades térmicas. Os resultados obtidos por MO permitiram observar que a
introdução do aditivo originou distribuições de tamanho de células mais homogéneas, e que esta
característica melhorou com o aumento do teor de 1 para 10%. A analise por DSC das amostras
após produção evidenciou que a incorporação do aditivo incrementou o valor de Tm de 292.1
(PUbase) para 311.7 oc (PU10nano-A), enquanto após o teste de fadiga térmica os valores de
Tm variaram entre 292.7 (PUbase) e 314.7 oc (PU10nano-A). Este resultado aponta para um efeito positivo da utilização deste tipo de cargas no aumento da resistência do PU a temperaturas elevadas.
SHOE@FUTURE - Soluções tecnológicas para calçado profissional (projeto SI I&DT - Projetos em Co-Promoção N° 33835) cofinanciado pelo Fundo Europeu de Desenvolvimento Regional (FEDER), através do Programa Operacional Competitividade e lnternacionalização (COMPETE 2020). Laboratório Associado
LSRE-LCM (UID/EQU/50020/2019) financiado por fundos nacionais através da FCT/MCTES (PIDDAC) e FCT, e CIMO (UID/AGR/00690/2019) através do FEDER no âmbito do Programa PT2020. Ao financiamento nacional da FCT, P.l., através do contrato de programa institucional de emprego científico de I.P. Fernandes.
