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Caracterização de borrachas desvulcanizadas por microondas e sua incorporação em termoplásticos

Processo: 03/08175-2
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Apoio a Jovens Pesquisadores
Vigência: 01 de janeiro de 2004 - 31 de dezembro de 2006
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica
Pesquisador responsável:Carlos Henrique Scuracchio
Beneficiário:Carlos Henrique Scuracchio
Instituição-sede: Faculdade de Engenharia Química de Lorena (FAENQUIL). Secretaria de Desenvolvimento Econômico, Ciência e Tecnologia (São Paulo - Estado). Lorena , SP, Brasil
Auxílios(s) vinculado(s):05/04505-3 - Sistema contínuo para desvulcanização de borracha por microondas, AP.PAPI
Bolsa(s) vinculada(s):03/11826-5 - Caracterização de borrachas desvulcanizadas por micro-ondas e sua incorporação em termoplásticos, BP.JP
Assunto(s):Reciclagem de resíduos urbanos  Elastômeros  Borracha  Reologia  Blendas 
Publicação FAPESP:http://media.fapesp.br/bv/uploads/pdfs/Investindo...pesquisadores_428_296_297.pdf

Resumo

O projeto de pesquisa proposto vem de encontro a dois desafios que o Brasil, e, em especial, o Estado de São Paulo, tem em termos ambientais: i) estudar com profundidade uma forma de reutilização borrachas vulcanizadas; ii) desenvolver materiais com propriedades competitivas a partir destas borrachas recicladas, possibilitando que sua reinserção no mercado seja tecnologicamente e economicamente viável. Comparando-se com a reciclagem de outros materiais, por exemplo, termoplásticos ou metais, a reciclagem de borrachas vulcanizadas tem a desvantagem de que estas constituem-se de materiais termorrígidos, ou seja, apresentam ligações cruzadas entre as cadeias que impossibilitam sua fusão e remoldagem em novos formatos, a não ser que um processo de quebra destas ligações cruzadas seja utilizado. Este processo de quebra das ligações cruzadas é chamado de desvulcanização. Existem várias técnicas de desvulcanização descritas na literatura. No caso do presente projeto de pesquisa, será utilizada a desvulcanização através de micro-ondas, por ser um dos processos mais promissores em termos de custos e resultados. É importante ressaltar que, apesar da possibilidade de fluírem e de serem moldadas, as borrachas desvulcanizadas em geral têm propriedades completamente diferentes de borrachas virgens. Estas propriedades serão em grande parte, resultado do processo de vulcanização e de desvulcanização utilizado. Portanto, será necessário que se faça a caracterização do material desvulcanizado obtido e um mapeamento das influências que os parâmetros do processo de desvulcanização terão nas propriedades deste material. Os parâmetros de processos serão principalmente a potência das micro-ondas e o tempo de exposição do material. Somente tendo estas informações, será possível escolher as melhores condições do processo de desvulcanização para uma determinada aplicação. Após a desvulcanização é necessário decidir como a borracha será reutilizada. Neste projeto, decidiu-se pelo uso destes materiais em blendas com termoplásticos virgens, visando a diminuição do custo destes termoplásticos e, ao mesmo tempo, melhorando algumas de suas propriedades, como resistência ao impacto e obtenção de elastômeros termoplásticos do tipo termoplástico vulcanizado (TPV). Esta etapa também exige um trabalho de caracterização detalhado, já que as propriedades dos termoplásticos, da borracha desvulcanizada e as condições de processamento e mistura terão uma influência decisiva na morfologia da blenda polimérica resultante e, portanto, de suas propriedades mecânicas finais. Portanto, os principais objetivos do presente projeto são: i) fazer um estudo completo das propriedades das borrachas recicladas e desvulcanizadas pelo método de micro-ondas. Esta caracterização inclui não só a determinação das propriedades físicas e químicas deste material como também o estudo sistemático do processo de desvulcanização em si e de como as variáveis desse processo de desvulcanização irão influenciar as propriedades das borrachas desvulcanizadas. Como elastômeros, em geral, são utilizados misturados com cargas minerais, os efeitos destas cargas no processo de desvulcanização também será avaliado; ii) estudar a incorporação das borrachas desvulcanizadas por micro-ondas em termoplásticos, visando a obtenção tanto de elastômeros termoplásticos do tipo termoplástico vulcanizado, TPV, quanto a tenacificação de termoplásticos tipicamente frágeis. Esta etapa tem uma estreita relação com a primeira etapa, já que será preciso encontrar as condições de desvulcanização que gerem um material com boas propriedades para incorporação com o termoplástico. Para a execução do trabalho serão utilizados tanto materiais com composição controlada, ou seja, borrachas misturadas e vulcanizadas pelo próprio grupo de pesquisa, como rejeitos industriais da indústria de borracha. (AU)

Publicações científicas (4)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
DE SOUSA, FABIULA D. B.; ZANCHET, ALINE; SCURACCHIO, CARLOS H. Influence of reversion in compounds containing recycled natural rubber: In search of sustainable processing. Journal of Applied Polymer Science, v. 134, n. 41 NOV 5 2017. Citações Web of Science: 6.
BASTOS DE SOUSA, FABIULA DANIELLI; SCURACCHIO, CARLOS HENRIQUE. The Role of Carbon Black on Devulcanization of Natural Rubber by Microwaves. MATERIALS RESEARCH-IBERO-AMERICAN JOURNAL OF MATERIALS, v. 18, n. 4, p. 791-797, JUL-AUG 2015. Citações Web of Science: 7.
FABIULA DANIELLI BASTOS DE SOUSA; CARLOS HENRIQUE SCURACCHIO. The Role of Carbon Black on Devulcanization of Natural Rubber by Microwaves. MATERIALS RESEARCH-IBERO-AMERICAN JOURNAL OF MATERIALS, v. 18, n. 4, p. 791-797, Ago. 2015.
SCURACCHIO, CARLOS H.; WAKI, DANIEL A.; BRETAS, ROSARIO E. S. Caracterização térmica e reológica de borracha de pneu desvulcanizada por microondas. POLIMEROS-CIENCIA E TECNOLOGIA, v. 16, n. 1, p. 46-52, 2006.

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