Avaliação do uso de borracha NBR pré-reticulada em composições de O-rings: processabilidade e desempenho mecânico

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Silva, Moises Almeida
• 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 Química
• Palavras-chave em Português: Borracha nitrílica pré-reticulada; O-rings; Propriedades reológicas; Processabilidade; Desempenho mecânico; Pre-crosslinked nitrile rubber; Rheological properties; Processability; Mechanical development; CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA ORGANICA::POLIMEROS E COLOIDES
• Link de acesso: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/23730

Este trabalho visa estudar o uso da NBR N8 (pré-reticulada) em formulações para O-rings de NBR e dureza Shore A de 60-70 já existentes na indústria, buscando melhorias na processabilidade e no desempenho mecânico. O planejamento experimental consistiu em um único fator de estudo que é a quantidade de borracha pré-reticulada a ser adicionada a formulação em substituição a NBR N608. A codificação experimental usada foi XX/YY, sendo XX e YY as quantidades em phr das borrachas não reticulada e pré-reticulada, respectivamente. As borrachas cruas NBR N 608, NBR N8 e NBR N615 foram caracterizadas através das técnicas de Análise termogravimétrica (TGA), Espectroscopia de absorção na região do infravermelho com Transformada de Fourier modo de reflexão total atenuada (FTIR - ATR) e Viscosidade Mooney. Não foram observadas diferenças significativas nos resultados de TGA e FTIR-ATR das borrachas estudadas. As borrachas NBR N608 e NBR N8 apresentaram maiores valores de viscosidade inicial e viscosidade Mooney do que a NBR N615. A NBR N8 apresentou um melhor comportamento elástico devido a presença da reticulação. As composições elastoméricas foram preparadas em misturador aberto de rolos conforme descrito na norma ASTM D-3187. Ocorreu um aumento da viscosidade Mooney das composições NBR/Negro de fumo no estado não vulcanizado, por contribuição do negro de fumo. Esse efeito ocorre pela formação de rede de carga, que é caracterizado como Efeito Payne. As formulações com a NBR N8 não tiveram imperfeições na superfície do extrusado e apresentaram um menor valor de die swell. No estudo da densidade de ligações cruzadas (DLC) não foi observado mudanças com o aumento do teor da NBR N8. Nas propriedades mecânicas, observa-se uma leve tendência de redução da tensão e alongamento na ruptura com a substituição da NBR N608 pela NBR N8. No teste de dureza Shore A os resultados foram muito similares em todas as formulações, o que era esperado devido a formulação específica utilizada. No ensaio de relaxação de tensão as composições projetam uma tensão retida normalizada ( de 77% do valor original do aperto, independentemente do tipo de borracha presente na formulação. Os resultados de DPC apresentaram um excelente valor, porém os resultados das formulações foram bem similares, mostrando que não existiu nenhuma contribuição com o teor de NBR N8. Embora as propriedades mecânicas tenham sido similares, as propriedades reológicas e reométricas sofreram uma boa influencia pelo teor de NBR N8.