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Propriedades 
Mecânicas dos 
Materiais Poliméricos
Parte I
Propriedades Mecânicas
▪ Determinam a maior ou menor capacidade que o 
material tem para transmitir ou resistir aos esforços 
que lhe são aplicados;
▪ Das propriedades mecânicas, a mais importante é a 
resistência mecânica;
▪ A resistência mecânica permite que o material seja 
capaz de resistir à ação de tipos de esforços como 
tração e compressão.
Propriedades Mecânicas
▪ A resistência mecânica relaciona-se às forças internas 
de atração existentes entre as partículas que compõem 
o material 
▪ Elasticidade é a capacidade que o material deve ter de 
se deformar quando submetido a um esforço, e de 
voltar à forma original quando o esforço termina;
▪ Plasticidade é a capacidade que o material deve ter de 
se deformar quando submetido a um esforço, e de 
manter essa forma original quando o esforço 
desaparece;
Propriedades Mecânicas
Elasticidade
Propriedades Mecânicas
Plasticidade
A Resistência Mecânica dos 
Polímeros
▪ A resistência mecânica dos polímeros é bastante 
inferior a dos metais e cerâmicas;
▪ Polímeros apresentam ligações primárias covalentes 
entre os átomos da cadeia principal e ligações 
secundárias fracas entre as cadeias poliméricas como 
forças de van der Walls, interações entre dipolos e 
ligações de hidrogênio. 
A Resistência Mecânica dos 
Polímeros
▪ Nos metais e nas cerâmicas, os átomos e moléculas 
são unidos por ligações primárias fortes como a 
ligação metálica para os metais e as ligações iônicas e 
covalentes para as cerâmicas. 
Propriedades Mecânicas
As propriedades mecânicas dos materiais compreendem a 
as propriedades que determinam a resposta dos materiais 
às influências mecânicas externas.
São manifestadas pela capacidade desses materiais 
desenvolverem deformações reversíveis e irreversíveis, e 
resistirem a fratura.
a) Módulo de elasticidade
b) Resistência à tração
c) Resistência à flexão
d) Resistência à compressão
e) Alongamento na ruptura
f) Resistência ao impacto
g) Resistência à fadiga
h) Dureza
i) Resistência à fricção
j) Resistência à abrasão
Como determinar as propriedades 
mecânicas?
▪ Através de ensaios mecânicos;
▪ Utilizam-se normalmente corpos de prova 
padronizados;
▪ Utilização de normas técnicas para o procedimento 
das medidas, confecção dos corpos de prova e 
ensaios.
Principais tipos de tensões
Comportamento dos polímeros
FRÁGIL: A fratura 
ocorre quando o polímero 
se deforma apenas 
elasticamente.
PLÁSTICO: Semelhante 
aos materiais metálicos.
ELASTÔMERO: Alta 
deformação com baixa 
tensão.
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Alongamento no ponto 
de escoamento
Alongamento na ruptura
Tensão de ruptura
Tensão no ponto 
de escoamento
Ponto de ruptura
Curva de Tensão x Deformação
Curva de Tensão x Deformação
Curva de Tensão x Deformação
Região elástica do material
Curva de Tensão x Deformação
Região plástica do material
Curva de Tensão x Deformação
▪ Polímeros com comportamento frágil – Não 
apresentam ponto de escoamento, portanto, não se 
deformam plasticamente;
▪ Polímeros com comportamento ductíl – Apresentam 
ponto de escoamento nítido e deformam-se 
plasticamente; 
Curva de Tensão x Deformação
FRÁGIL: A fratura 
ocorre quando o polímero 
se deforma apenas 
elasticamente.
PLÁSTICO: Semelhante 
aos materiais metálicos.
ELASTÔMERO: Alta 
deformação com baixa 
tensão.
Curva de Tensão x Deformação
Curva de Tensão x Deformação do PE
Curva de Tensão x Deformação
Curvas características de diferentes polímeros
Curva de Tensão x Deformação
• Curva a – Típica de materiais termofixos que são 
materiais rígidos e frágeis. Pouco sensíveis a 
variações de temperatura e taxa de deformação.
• Curva b – Típica de materiais cristalinos e semi 
cristalinos. São muito sensíveis a variações de 
temperatura e taxa de deformação.
• Curva c – Típica de elastômeros e termoplásticos 
muito dúcteis que não fazem pescoço.
Módulo de Elasticidade
• Também conhecido como Módulo Elástico ou 
Módulo de Young.
• É medido pela razão entre a tensão e a deformação, 
dentro do limite elástico, em que a deformação é 
totalmente reversível e proporcional à tensão. 
 E = Tensão
 Deformação
Módulo de Elasticidade
Tenacidade é uma medida de quantidade de energia que um material 
pode absorver antes de fraturar. 
Os materiais cerâmicos, por exemplo, têm uma baixa tenacidade e as 
borrachas possuem alta tenacidade.
Tenacidade
Pode ser definida pela área total abaixo da curva tensão-deformação 
num teste de tensão até o Limite de Ruptura;
A tenacidade está bastante associada com a resistência ao impacto, 
ou seja, a capacidade de o material absorver energia antes de 
fraturar;
Tenacidade
Resistência à Tração
A resistência à tração, ou resistência à tração na ruptura, 
é avaliada pela carga por unidade de área, no momento 
da ruptura.
 Testes de tração indicam, por exemplo, a força 
requerida para quebrar um corpo de prova ou quanto 
este pode ser esticado ou alongado antes da ruptura 
ocorrer.
Os polímeros em geral apresentam baixos valores de 
resistência a tração. É expressa em MPa, Pa, N/m2 ou 
Kgf/mm2
Máquina Universal de Ensaios
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ASTM D 412
ASTM D 638
ASTM D 882
•Borracha
•Plástico
•Filmes
Normas Técnicas para Ensaio de 
Tração
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Corpo de Prova
O ensaio de tração é feito em corpos de prova com 
características especificadas de acordo com normas 
técnicas. Suas dimensões devem ser adequadas à 
capacidade da máquina de ensaio.
Resistência à Tração
A partir da curva de tensão-deformação pode-se obter os 
seguintes resultados:
•Módulo de elasticidade em tração ou de Young;
•Tensão e deformação no ponto de escoamento;
•Tensão e deformação na ruptura;
•Alongamento na ruptura
Exemplo de Resistência à Tração
Polipropileno + Negro de fumo:
É a redução localizada na área da seção transversal que 
pode ocorrer em um material sob tensão de tração.
Empescoçamento
Exemplo de aplicação do ensaio de 
tração
Ensaio de tração do PEBD e PEAD
•PEBD – Apresenta ramificações em suas cadeias 
moleculares.
•PEAD – Apresenta predominantemente cadeias lineares