Desenvolvimento e caracterização de compostos elastoméricos de poli (butadieno-co-estiremo) com componentes de fonte renovável

• Autor(a) principal: Damo, Thamires Vizioli
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UCS
• Texto Completo: https://repositorio.ucs.br/11338/6560
• topic: Elastômeros; Nanotecnologia; Polímeros; Elastomers; Nanotechnology; Polymers

Propor uma composição elastomérica torna-se um desenvolvimento complexo considerando a necessidade de sinergia e compatibilidade dos componentes. A substituição de componentes tradicionalmente utilizados por outros, de fontes renováveis, torna-se um desafio para trabalhos na área dos elastômeros. A sílica e o negro de fumo são as cargas de reforço mais utilizadas nas composições elastoméricas, contudo, a sua obtenção e uso, pode resultar em danos ao meio ambiente, e a saúde humana. O mesmo acontece em relação aos plastificantes utilizados em compostos elastoméricos, que contém um alto teor de aromáticos policíclicos (PCA), sendo solicitada a diminuição do seu uso em indústrias de pneumáticos. Com o intuito de utilizar cargas de reforço e plastificante de fontes naturais em substituição a componentes elastoméricos, neste trabalho é avaliado o desempenho de um composto elastomérico pela substituição parcial do negro de fumo por celulose nanofibrilada (CNF) provida de aparas de Eucalyptus spp, bem como a utilização do óleo de palma em substituição ao óleo aromático. A CNF foi obtida pela moagem em moinho micronizador com o teor de 2% em massa. Como caracterização da matéria-prima, foram avaliadas as propriedades térmicas, químicas, morfológicas e análise de tamanho de partícula da suspensão de celulose pelo analisador de tamanho de partícula (DSL). Do composto não vulcanizado, foram avaliadas as propriedades reométricas. Do vulcanizado, foram avaliadas as propriedades físicas, mecânicas, dinâmicomecânicas, densidade de ligações cruzadas e o índice de inchamento em solventes. As propriedades mecânicas são avaliadas também, após envelhecimento acelerado ao calor após 7 e 14 dias de exposição. Como principais resultados obtidos, observa-se a presença de aglomerados das CNF observadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV) com nanofibras de diâmetros de 100 - 85 nm. O DSL apresentou nanopartículas de 1 a 100 nm. As propriedades reológicas apresentaram menores valores para os parâmetros ts1, t90 e MH, ML comparando as amostras com a presença de nanofibrilada e as com negro de fumo. Para as propriedades de resistência ao rasgamento as amostras com a presença de CNF obtiveram 48% mais resistência do que as amostras com NF, no módulo de elasticidade, densidade de ligações cruzadas e índice de inchamento, também obteve-se um melhor desempenho para as amostras com CNF, além de apresentar um comportamento semelhante na propriedade de dureza entre as amostras com a presença de nanofibrilada e as com negro de fumo. Em relação aos óleos plastificantes, o óleo de palma, substituto do óleo aromático, constatou-se similaridade nos resultados das propriedades avaliadas, podendo esse, substituir o óleo aromático. Desta forma, os resultados convergem em uma melhoria nas propriedades mecânicas, seja ela nas propriedades dos compostos como proposto ou pela utilização produtos de fontes renováveis, o que traz benefícios para todos. [resumo fornecido pelo autor]