Influência do inibidor de pré-vulcanização nas propriedades de composições de borracha natural não vulcanizadas
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Data
2019-12-16Orientador
Carli, Larissa Nardini
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A vulcanização é um processo de reticulação pelo qual a estrutura química do elastômero é alterada pela interligação das longas cadeias do polímero, resultando numa rede tridimensional. A indústria de reforma de pneus vende produtos finais de borracha não vulcanizados com prazos de validade relativamente curtos, de poucos meses. Esses produtos são vulcanizados apenas posteriormente, nas reformadoras. Por esse motivo, há um grande interesse no aumento do tempo de prateleira sem afetar a qualidade do material, ou seja, garantindo a estabilidade de suas propriedades reométricas. O objetivo deste trabalho é analisar o uso de diferentes sistemas de aceleração na estabilidade ao longo do tempo das propriedades de composições elastoméricas de borracha natural não vulcanizadas. Para o estudo, doze composições foram preparadas: seis formulações utilizando o acelerador 2,2-ditiomercaptobenzotiazol (MBTS) e outras seis utilizando o acelerador N-cicloexil-2-benzotiazol sulfenamidas (CBS). Para cada acelerador formulou-se os três sistemas de aceleração: convencional, eficiente e semi-eficiente. As mesmas formulações também foram realizadas incluindo o inibidor de vulcanização (PVI) N-cicloexiltioftalimida (CTP). As composições foram caracterizadas quanto às propriedades reométricas, com análises periódicas, ao longo de seis meses. Quanto ao torque máximo, parâmetro relacionado à densidade de ligações cruzadas, o CBS apresentou valores superiores em todos os sistemas de aceleração em comparação ao MBTS. Com relação ao tipo de acelerador usado, o MBTS possui uma estabilidade maior na aceleração ao longo dos seis meses ensaiados. Já o CBS possui um tempo de segurança maior nos primeiros meses, perdendo essa característica ao longo do tempo. O uso do PVI reduziu os tempos de segurança, porém, aumentou também o tempo ótimo de vulcanização, t90. Depois de avaliado o tipo de acelerador e sistema de aceleração em condições climáticas padrão (23 °C) e selecionado apenas um sistema de aceleração (semi-eficiente, acelerador CBS com e sem PVI), foi estudado o comportamento desse sistema sob variações climáticas mais severas, simulando o ambiente a que estas formulações são submetidas durante o transporte e armazenamento. Nesta segunda parte do estudo, identificou-se a necessidade da utilização do PVI principalmente em situações onde materiais não vulcanizados ficam estocados em condições de temperatura até 45 °C. Nessa condição, o uso do PVI possibilitou um aumento de cerca de 38% na vida útil se comparado com material nas mesmas condições, porém, sem PVI. Demais propriedades avaliadas não foram afetadas pela utilização deste aditivo inibidor de pré-vulcanização. De forma geral, os resultados levam a concluir que o comportamento reométrico ao longo do tempo de prateleira da composição não vulcanizada depende diretamente do tipo de acelerador utilizado, do uso ou não de inibidor de pré-vulcanização e do tipo de sistema de aceleração empregado.