Desenvolvimento de bandas de rodagem para pneus de automóvel com aditivos alternativos

• Ano de defesa: 2013
• Autor(a) principal: Moresco, Suélen
• Orientador(a): Crespo, Janaina da Silva
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Borracha - Aditivos; Química da borracha; Automóveis - Pneus
• Link de acesso: https://repositorio.ucs.br/handle/11338/724

O objetivo dessa dissertação foi caracterizar e determinar a viabilidade técnica e desenvolvimento de uma banda de rodagem de borracha natural (NR) com a incorporação de óleo proveniente de fonte vegetal (OV) e ativador de vulcanização com menor teor de Zn (Zn orgânico). Esses aditivos foram utilizados em substituição aos componentes tradicionalmente utilizados na indústria da borracha, visando reduzir a quantidade de zinco na formulação e a utilização de um óleo proveniente de fonte vegetal como plastificante/lubrificante. Iniciou-se o estudo com a caracterização química e térmica de cada aditivo alternativo a partir da análise termogravimétrica (TGA), espectrometria no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e espectrometria de absorção atômica (AAS). Foram preparadas 15 misturas, sendo uma formulação padrão típica para banda de rodagem, e as demais variando-se o teor de óleo vegetal (3, 4, 6 e 8 phr), Zn orgânico (2, 3, 4 e 5 phr) e os dois aditivos juntamente (2 e 3 phr de Zn orgânico com 3 phr de óleo vegetal). Foram também preparadas formulações com ZnO com o teor de Zn equivalente às formulações propostas com os aditivos alternativos. A caracterização das composições foi realizada através de propriedades reométricas, calorimetria exploratória diferencial (DSC), densidade de ligações cruzadas, analisador de processamento da borracha (RPA), análise térmica dinâmico-mecânica (DMA), difração de raio X, envelhecimento acelerado em estufa e as propriedades físico-mecânicas de densidade, dureza, resistência à tração, resistência ao rasgamento, desgaste por abrasão e deformação permanente por compressão. Todos os resultados foram comparados à formulação padrão para bandas de rodagem. As características térmicas e químicas sugeriram que o óleo proveniente de fonte vegetal apresenta uma estrutura típica de um éster aromático derivado do óleo de soja e o Zn orgânico apresenta estrutura típica de um carboxilato de zinco aromático. A análise de DSC confirmou o efeito lubrificante do óleo proveniente de fonte vegetal, visto que não houve redução da temperatura de transição vítrea dos compostos. As propriedades físico-mecânicas e o envelhecimento acelerado em estufa indicam que o melhor desempenho foi alcançado com 3 phr de Zn orgânico e 3 phr de óleo proveniente de fonte vegetal, ocasionando assim em uma redução de 50% do teor de óleo plastificante e de 75% do teor de zinco, sem afetar adversamente as propriedades do artefato final.