Síntese de composto de magnésio por rota verde para uso em vulcanização de elastômeros

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Silva, Arianne Aparecida da
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade do Estado do Rio de Janeiro; Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto de Química; Brasil; UERJ; Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
• Palavras-chave em Português: Óxido de magnésio; Extrato de chá verde; Camellia sinensis; Ativador; Borracha Nitrílica; Vulcanização; Magnesium Oxide; Green tea extract; Activator; Nitrile Rubber; Vulcanization; Magnésio; ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICA
• Link de acesso: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/16397

Esse trabalho visa estudar a viabilidade técnica do uso do MgO nanométrico obtido por rota verde, como ativador em composições de borracha NBR, em substituição ao ZnO usado industrialmente. O MgO verde (MgO-V) foi sintetizado a partir do extrato aquoso de chá verde (Camellia sinensis) e caracterizado por difração de raios- X (DRX), Espectroscopia de absorção na região do Infravermelho com Transformada de Fourier (FT-IR), análise termogravimétrica (TG e DTG), espectroscopia de energia dispersiva (EDS), microscopia eletrônica de varredura de alta resolução (SEM-FEG) e determinação da distribuição de tamanho de partículas por espalhamento dinâmico de luz (DSL). Foram observadas bandas caraterísticas de MgO no espectro de FT-IR, composição de Mg e O pelo EDS, diâmetro médio do cristalito na faixa de 15 – 23 nm no DRX e análise por DLS mostrou parcelas de partículas nanométricas. Foi realizado um estudo para entender como o MgO se comporta na vulcanização da NBR onde se avaliou como as quantidades do MgO comercial (MgO-C) e de ácido esteárico (AE) afetam os parâmetros reométricos, cinéticos, densidade de ligações cruzadas (DLC) e propriedades térmicas, em comparação com a composição contendo ZnO como ativador da vulcanização. Observou-se que MgO iniciou mais cedo o processo de vulcanização, apresentando uma cinética de reação mais rápida, porém necessita de mais tempo para atingir altas conversões. Além disso, não apresentou significativa mudança na DLC e apresentou maior estabilidade térmica em relação ao ZnO, justificando seu uso como ativador na NBR. Também foi observado que o teor de MgO teve efeito nas propriedades cinéticas e reométricas. Para estudar a viabilidade técnica do uso do MgO verde como ativador ele foi comparado com o MgO e ZnO comerciais. Foi escolhida a composição 3:1 MgO-V/AE comparada com composições 3:1 e 7:1 do MgO-C/AE e uma composição ZnO/AE 3:1. As comparações foram feitas com relação aos parâmetros reométricos, DLC, cinética de vulcanização, comportamento reológico, propriedades mecânicas e estabilidade térmica. O MgO- V sintetizado apresentou maiores densidades de ligações cruzadas e melhor estabilidade térmica que o ZnO e o MgO-C, embora às propriedades mecânicas tenham sido similares, o MgO-V apresentou maior retenção de torque e maior capacidade ativadora quando comparado com o MgO-C, já que seus resultados com 3 phr (partes por cem de borracha) se assemelharam aos resultados com 7 phr do MgO-C, tornando possível o uso do MgO sintetizado por rota verde como promissor ativador da vulcanização.