Efeito do tratamento de superfície de microesferas de vidro ocas e do processamento no desempenho de compostos de base NR

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Heinemann, Lucas
• Orientador(a): Amico, Sandro Campos
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Elastômeros; Microesferas; Vidro; Borracha natural; Propriedades mecânicas dos materiais
• Palavras-chave em Inglês: Elastomer; Hollow glass microspheres; Environmental performance; Technical parts; Density reduction; Mechanical properties
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/205799

A redução de densidade de peças técnicas elastoméricas é um tema que vem ganhando cada vez mais importância no setor industrial. Neste contexto, sabe-se que determinadas cargas, tradicionalmente empregadas em compostos de borracha, possibilitam redução de custo, porém, em contrapartida, aumentam significativamente a densidade do material. Microesferas de vidro ocas (MEVOs) são apresentadas como uma alternativa para a redução de densidade em materiais termoplásticos, porém os impactos de sua aplicação em materiais elastoméricos ainda são pouco conhecidos. O presente estudo tem por objetivo avaliar a aplicação de MEVOs em um composto de borracha híbrido de base cis1,3poliisopreno denominado borracha natural (NR), usualmente aplicado na produção de coxins automotivos para carros de passeio e peças técnicas de borracha, com o objetivo de reduzir a densidade do material. O estudo foi realizado comparando uma formulação de composto de borracha em sua forma tradicional (sem MEVOs) com duas formulações híbridas modificadas com MEVOs (VS5500 ou IM16K). Organossilano Si69 foi utilizado por adição direta durante o processamento (adição in situ) ou utilizado no pré-tratamento da superfície das MEVOs. A produção dos compostos foi realizada por dois métodos distintos, utilizado um reômetro de torque com uma câmara de mistura Haake (misturador fechado) ou um misturador tipo cilindro (misturador aberto). Para avaliação do impacto da aplicação das MEVOs nos compostos de borracha, foram realizados ensaios em corpos de prova para determinação das propriedades reológicas, físicas, mecânicas e dinâmicas. Nos compostos preparados em misturador fechado, houve uma alta incidência de quebra das MEVOs, não atingindo a redução de densidade esperada, o que pode ser contornado nos compostos preparados em misturador aberto. Em ambas as condições de preparação, as propriedades de dureza, módulos sob tração até deformações de 300% e alongamento na ruptura se mantiveram próximos aos valores de referência. Tensão de ruptura sob tração e resistência ao rasgo foram significativamente reduzidos. Propriedades reológicas e dinâmicas também foram impactadas de forma significativa. Por último, o uso de organossilano Si69 no pré-tratamento das microesferas se monstrou mais eficiente que quando aplicado in situ.