Orientador : Marco Aurelio De Paoli / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-17T18:11:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rezende_EllanaAparecidade_M.pdf: 4256380 bytes, checksum: ed646349e142616cd6033cf5e3406ec8 (MD5) Previous issue date: 1988 / Mestrado

Orientadores: Suzana Pereira Nunes, Maria do Carmo Gonçalves / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-26T11:45:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CaroneJunior_Edmir_D.pdf: 3834254 bytes, checksum: b51d7d4c26c43c7b6d18734bdabd4354 (MD5) Previous issue date: 1999 / Doutorado

A maioria das aplicações tecnológicas das borrachas exige cargas de reforço. O reforço alcançado depende em muito do grau de dispersão da carga na matriz, o que por sua vez depende da interação carga-matriz, e, consequentemente, da natureza da química do elastômero e da carga. Além do negro de fumo e da sílica, materiais já consagrados como cargas de reforço de borrachas, outras nanopartículas funcionalizadas têm sido o centro das atenções. Na última década, o uso de argilas como reforço em borrachas vem sendo estudado intensamente. Dada a sua característica lamelar, uma boa dispersão e esfoliação das placas da argila na matriz, resulta em excelentes propriedades, mesmo em baixos teores. No entanto, para muitas aplicações tecnológicas de elastômeros, se exige teores mais elevados de cargas, e neste particular o desafio de incorporar e dispersar a argila, altamente polar em uma matriz apolar tem sido um desafio. Neste contexto, este trabalho avaliou a possibilidade e a potencialidade de incorporar-se diferentes teores da argila montmorilonita, MMT, e da mesma modificada organicamente, OMMT, em matriz de borracha natural epoxidada (ENR15, ENR20, ENR50 e mistura de NR/ENR50 na proporção de 60/40). Nas matrizes de ENR15 e ENR20 a argila foi incorporada em emulsão e nas demais composições e em uma câmara de misturas acoplada a um reômetro de torque do tipo Haake. As propriedades reométricas, morfológicas, térmicas, mecânicas e viscoelásticas foram avaliadas através de reometria de disco oscilatório (ODR), difração de raios-X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), calorimetria exploratória diferencial (DSC), análise termogravimétrica (TGA), ensaios de resistência à tração e análise dinâmico mecânica (DMA). A adição de MMT ou OMMT nas matrizes resultou em um aumento na distância interplanar da argila, indicando a formação de estruturas intercaladas. As imagens de MEV apresentam uma boa dispersão da carga na matriz. De uma maneira geral, houve melhora nas propriedades mecânicas com a adição de argila, para todas as amostras, com determinadas composições alcançando 250% de acréscimo. Observou-se, também, que a presença da argila afeta a eficiência da vulcanização, diminuindo a densidade de reticulação com o aumento no teor de argila. Os resultados deste trabalho apontam para a dificuldade se incorporar teores maiores (de 10 a 40 phr) de MMT em matriz de NR e/ou em matriz de ENR e ao contrário do que esperado, as diferentes metodologias aqui empregadas como a incorporação em emulsão e em câmara de mistura pouco influenciaram as propriedades finais dos vulcanizados. O uso da OMMT influenciou mais no grau de dispersão e da interação carga- matriz do que o grau de epoxidação da NR. / Most technological rubber applications require reinforcing fillers. The reinforcement achieved depends strongly on the interaction between the filler and matrix, the nature of filler and the type of rubber used. Besides carbon black and silica which have been proven reinforcing nanofillers for a large variety of rubber, other types of functional nanoparticles are coming in the center of this attention. In the last decade, the use of clay as reinforcement in rubbers has been widely studied. To achieve better mechanical properties, a good dispersion of the clay in rubber matrix is required. Also, it is desirable that elastomeric chains segments were intercalated between the layers of the clay. In this present work, rubber vulcanized nanocomposites were prepared from different elastomeric matrices (NR, ENR15, ENR20, ENR50 and a blend of NR/ENR50 in the ratio of 60/40), reinforced with different concentrations of MMT and OMMT. For the ENR15 and ENR20 matrices, the clay was incorporated in solution method, and for the other compositions, the clay was incorporated using a Haake rheomether connected to a mixing chamber. The rheometric, morphology, thermal, mechanical and viscoelastic properties were evaluated by oscillating disk rheometer (ODR), X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetric analysis (TGA), tensile strength tests and dynamic mechanical analysis (DMA). The addition of MMT and OMMT in the matrices, results in an increase in the interplanar distance of the nanocomposites, indicating the formation of intercalated structures. The SEM images exhibit a good dispersion of the load in the elastomeric matrices. The mechanical properties were improved by the addition of clay, showing an increase in the specific modulus, reaching 250% for some compositions and improvements in the tensile strength between 20% and 50% for all matrices. The presence of clay affects the crosslink density of nanocomposites. A better interaction among OMMT and elastomeric matrices can be observed in DMA analysis. The ENR50 phase present in the blends NR/ENR50/OMMT can act as compatibilizer between NR and OMMT. The method of incorporation of the clay does not influence the final properties of the nanocomposites in this work.

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. / Submitted by Marcelo Teixeira (mvteixeira@ucs.br) on 2014-06-24T13:28:49Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Suelen Moresco.pdf: 1312291 bytes, checksum: 9dd1db90a8a73cba9bc0e855550c40d7 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-06-24T13:28:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Suelen Moresco.pdf: 1312291 bytes, checksum: 9dd1db90a8a73cba9bc0e855550c40d7 (MD5) / The present study aimed at characterizing and determining the technical viability of a natural rubber tread (NR) with the incorporation of oil proceeding from vegetable source and vulcanization activator with less zinc content (organic Zn). These additives were used in replacement to the components traditionally used in the rubber industry, aiming at reducing the quantity of zinc in the formulation and application of oil proceeding from vegetable source as plasticizer/lubricant. The study has been begun with the chemical and thermal characterization of each alternative additive from the thermogravimetric analysis (TGA), infrared spectrometry with Fourier transform (FTIR) and atomic absorption spectrometry (AAS). The mixtures were prepared in a Banbury and the incorporation of the acceleration components was performed in an open mixer. Fifteen mixtures were prepared, being one standard and the other ones varying the content of vegetable oil (3, 4, 6 and 8 phr), organic Zn (2, 3, 4 and 5 phr) and both additives together (2 and 3 phr of organic Zn with 3 phr of vegetable oil). It was also prepared a standard formulation typical of tread and formulations with ZnO, being the Zn content equivalent to proposed formulations. The characterization of the compositions was performed through the rheometric properties, differential scanning calorimetry (DSC), crosslink density, rubber processing analyzer (RPA), dynamicmechanical thermal analysis (DMA), X-Ray diffraction, ageing accelerated in heater and the physical-mechanical properties of density, hardness, tensile strenght, tear strenght, abrasion loss and compression set. All the results have been compared to the standard formulation to treads. The thermal and chemical characteristics suggested that the oil proceeding from vegetable source presents a typical structure of soybean oil obtained through a transesterification reaction with phenol and the organic zinc presents typical structure of aromatic zinc carboxylate. The DSC analysis confirmed the lubricant effect of the oil proceeding from vegetable source, in as much as there hasn’t been temperature diminution in glass transition of the compounds. The physicalmechanical properties and the ageing accelerated in heater indicate that the best performance has been achieved with 3 phr of organic Zn and 3 phr of oil proceeding from vegetable source, causing a diminution of 50% of plasticizer oil content and 75% of zinc content, without affecting unfavorably the properties of the final artifact.

A maioria das aplicações tecnológicas das borrachas exige cargas de reforço. O reforço alcançado depende em muito do grau de dispersão da carga na matriz, o que por sua vez depende da interação carga-matriz, e, consequentemente, da natureza da química do elastômero e da carga. Além do negro de fumo e da sílica, materiais já consagrados como cargas de reforço de borrachas, outras nanopartículas funcionalizadas têm sido o centro das atenções. Na última década, o uso de argilas como reforço em borrachas vem sendo estudado intensamente. Dada a sua característica lamelar, uma boa dispersão e esfoliação das placas da argila na matriz, resulta em excelentes propriedades, mesmo em baixos teores. No entanto, para muitas aplicações tecnológicas de elastômeros, se exige teores mais elevados de cargas, e neste particular o desafio de incorporar e dispersar a argila, altamente polar em uma matriz apolar tem sido um desafio. Neste contexto, este trabalho avaliou a possibilidade e a potencialidade de incorporar-se diferentes teores da argila montmorilonita, MMT, e da mesma modificada organicamente, OMMT, em matriz de borracha natural epoxidada (ENR15, ENR20, ENR50 e mistura de NR/ENR50 na proporção de 60/40). Nas matrizes de ENR15 e ENR20 a argila foi incorporada em emulsão e nas demais composições e em uma câmara de misturas acoplada a um reômetro de torque do tipo Haake. As propriedades reométricas, morfológicas, térmicas, mecânicas e viscoelásticas foram avaliadas através de reometria de disco oscilatório (ODR), difração de raios-X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), calorimetria exploratória diferencial (DSC), análise termogravimétrica (TGA), ensaios de resistência à tração e análise dinâmico mecânica (DMA). A adição de MMT ou OMMT nas matrizes resultou em um aumento na distância interplanar da argila, indicando a formação de estruturas intercaladas. As imagens de MEV apresentam uma boa dispersão da carga na matriz. De uma maneira geral, houve melhora nas propriedades mecânicas com a adição de argila, para todas as amostras, com determinadas composições alcançando 250% de acréscimo. Observou-se, também, que a presença da argila afeta a eficiência da vulcanização, diminuindo a densidade de reticulação com o aumento no teor de argila. Os resultados deste trabalho apontam para a dificuldade se incorporar teores maiores (de 10 a 40 phr) de MMT em matriz de NR e/ou em matriz de ENR e ao contrário do que esperado, as diferentes metodologias aqui empregadas como a incorporação em emulsão e em câmara de mistura pouco influenciaram as propriedades finais dos vulcanizados. O uso da OMMT influenciou mais no grau de dispersão e da interação carga- matriz do que o grau de epoxidação da NR. / Most technological rubber applications require reinforcing fillers. The reinforcement achieved depends strongly on the interaction between the filler and matrix, the nature of filler and the type of rubber used. Besides carbon black and silica which have been proven reinforcing nanofillers for a large variety of rubber, other types of functional nanoparticles are coming in the center of this attention. In the last decade, the use of clay as reinforcement in rubbers has been widely studied. To achieve better mechanical properties, a good dispersion of the clay in rubber matrix is required. Also, it is desirable that elastomeric chains segments were intercalated between the layers of the clay. In this present work, rubber vulcanized nanocomposites were prepared from different elastomeric matrices (NR, ENR15, ENR20, ENR50 and a blend of NR/ENR50 in the ratio of 60/40), reinforced with different concentrations of MMT and OMMT. For the ENR15 and ENR20 matrices, the clay was incorporated in solution method, and for the other compositions, the clay was incorporated using a Haake rheomether connected to a mixing chamber. The rheometric, morphology, thermal, mechanical and viscoelastic properties were evaluated by oscillating disk rheometer (ODR), X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetric analysis (TGA), tensile strength tests and dynamic mechanical analysis (DMA). The addition of MMT and OMMT in the matrices, results in an increase in the interplanar distance of the nanocomposites, indicating the formation of intercalated structures. The SEM images exhibit a good dispersion of the load in the elastomeric matrices. The mechanical properties were improved by the addition of clay, showing an increase in the specific modulus, reaching 250% for some compositions and improvements in the tensile strength between 20% and 50% for all matrices. The presence of clay affects the crosslink density of nanocomposites. A better interaction among OMMT and elastomeric matrices can be observed in DMA analysis. The ENR50 phase present in the blends NR/ENR50/OMMT can act as compatibilizer between NR and OMMT. The method of incorporation of the clay does not influence the final properties of the nanocomposites in this work.

A maioria das aplicações tecnológicas das borrachas exige cargas de reforço. O reforço alcançado depende em muito do grau de dispersão da carga na matriz, o que por sua vez depende da interação carga-matriz, e, consequentemente, da natureza da química do elastômero e da carga. Além do negro de fumo e da sílica, materiais já consagrados como cargas de reforço de borrachas, outras nanopartículas funcionalizadas têm sido o centro das atenções. Na última década, o uso de argilas como reforço em borrachas vem sendo estudado intensamente. Dada a sua característica lamelar, uma boa dispersão e esfoliação das placas da argila na matriz, resulta em excelentes propriedades, mesmo em baixos teores. No entanto, para muitas aplicações tecnológicas de elastômeros, se exige teores mais elevados de cargas, e neste particular o desafio de incorporar e dispersar a argila, altamente polar em uma matriz apolar tem sido um desafio. Neste contexto, este trabalho avaliou a possibilidade e a potencialidade de incorporar-se diferentes teores da argila montmorilonita, MMT, e da mesma modificada organicamente, OMMT, em matriz de borracha natural epoxidada (ENR15, ENR20, ENR50 e mistura de NR/ENR50 na proporção de 60/40). Nas matrizes de ENR15 e ENR20 a argila foi incorporada em emulsão e nas demais composições e em uma câmara de misturas acoplada a um reômetro de torque do tipo Haake. As propriedades reométricas, morfológicas, térmicas, mecânicas e viscoelásticas foram avaliadas através de reometria de disco oscilatório (ODR), difração de raios-X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), calorimetria exploratória diferencial (DSC), análise termogravimétrica (TGA), ensaios de resistência à tração e análise dinâmico mecânica (DMA). A adição de MMT ou OMMT nas matrizes resultou em um aumento na distância interplanar da argila, indicando a formação de estruturas intercaladas. As imagens de MEV apresentam uma boa dispersão da carga na matriz. De uma maneira geral, houve melhora nas propriedades mecânicas com a adição de argila, para todas as amostras, com determinadas composições alcançando 250% de acréscimo. Observou-se, também, que a presença da argila afeta a eficiência da vulcanização, diminuindo a densidade de reticulação com o aumento no teor de argila. Os resultados deste trabalho apontam para a dificuldade se incorporar teores maiores (de 10 a 40 phr) de MMT em matriz de NR e/ou em matriz de ENR e ao contrário do que esperado, as diferentes metodologias aqui empregadas como a incorporação em emulsão e em câmara de mistura pouco influenciaram as propriedades finais dos vulcanizados. O uso da OMMT influenciou mais no grau de dispersão e da interação carga- matriz do que o grau de epoxidação da NR. / Most technological rubber applications require reinforcing fillers. The reinforcement achieved depends strongly on the interaction between the filler and matrix, the nature of filler and the type of rubber used. Besides carbon black and silica which have been proven reinforcing nanofillers for a large variety of rubber, other types of functional nanoparticles are coming in the center of this attention. In the last decade, the use of clay as reinforcement in rubbers has been widely studied. To achieve better mechanical properties, a good dispersion of the clay in rubber matrix is required. Also, it is desirable that elastomeric chains segments were intercalated between the layers of the clay. In this present work, rubber vulcanized nanocomposites were prepared from different elastomeric matrices (NR, ENR15, ENR20, ENR50 and a blend of NR/ENR50 in the ratio of 60/40), reinforced with different concentrations of MMT and OMMT. For the ENR15 and ENR20 matrices, the clay was incorporated in solution method, and for the other compositions, the clay was incorporated using a Haake rheomether connected to a mixing chamber. The rheometric, morphology, thermal, mechanical and viscoelastic properties were evaluated by oscillating disk rheometer (ODR), X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetric analysis (TGA), tensile strength tests and dynamic mechanical analysis (DMA). The addition of MMT and OMMT in the matrices, results in an increase in the interplanar distance of the nanocomposites, indicating the formation of intercalated structures. The SEM images exhibit a good dispersion of the load in the elastomeric matrices. The mechanical properties were improved by the addition of clay, showing an increase in the specific modulus, reaching 250% for some compositions and improvements in the tensile strength between 20% and 50% for all matrices. The presence of clay affects the crosslink density of nanocomposites. A better interaction among OMMT and elastomeric matrices can be observed in DMA analysis. The ENR50 phase present in the blends NR/ENR50/OMMT can act as compatibilizer between NR and OMMT. The method of incorporation of the clay does not influence the final properties of the nanocomposites in this work.

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. / The present study aimed at characterizing and determining the technical viability of a natural rubber tread (NR) with the incorporation of oil proceeding from vegetable source and vulcanization activator with less zinc content (organic Zn). These additives were used in replacement to the components traditionally used in the rubber industry, aiming at reducing the quantity of zinc in the formulation and application of oil proceeding from vegetable source as plasticizer/lubricant. The study has been begun with the chemical and thermal characterization of each alternative additive from the thermogravimetric analysis (TGA), infrared spectrometry with Fourier transform (FTIR) and atomic absorption spectrometry (AAS). The mixtures were prepared in a Banbury and the incorporation of the acceleration components was performed in an open mixer. Fifteen mixtures were prepared, being one standard and the other ones varying the content of vegetable oil (3, 4, 6 and 8 phr), organic Zn (2, 3, 4 and 5 phr) and both additives together (2 and 3 phr of organic Zn with 3 phr of vegetable oil). It was also prepared a standard formulation typical of tread and formulations with ZnO, being the Zn content equivalent to proposed formulations. The characterization of the compositions was performed through the rheometric properties, differential scanning calorimetry (DSC), crosslink density, rubber processing analyzer (RPA), dynamicmechanical thermal analysis (DMA), X-Ray diffraction, ageing accelerated in heater and the physical-mechanical properties of density, hardness, tensile strenght, tear strenght, abrasion loss and compression set. All the results have been compared to the standard formulation to treads. The thermal and chemical characteristics suggested that the oil proceeding from vegetable source presents a typical structure of soybean oil obtained through a transesterification reaction with phenol and the organic zinc presents typical structure of aromatic zinc carboxylate. The DSC analysis confirmed the lubricant effect of the oil proceeding from vegetable source, in as much as there hasn’t been temperature diminution in glass transition of the compounds. The physicalmechanical properties and the ageing accelerated in heater indicate that the best performance has been achieved with 3 phr of organic Zn and 3 phr of oil proceeding from vegetable source, causing a diminution of 50% of plasticizer oil content and 75% of zinc content, without affecting unfavorably the properties of the final artifact.

Orientadores: Cecilia Amelia de Carvalho Zavaglia, Amilton Martins dos Santos / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-03T17:43:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_PedroCarlosde_D.pdf: 5062080 bytes, checksum: d27306f1c3a82d7af246a47c9bb99844 (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Neste trabalho, foi estudada a modificação química da borracha natural (NR) pela enxertia de copolímeros na cadeia principal do substrato hidrofóbico, poli-cisisopreno, por polimerização via radical livre, empregando a técnica de polimerização em emulsão por semente. Foram enxertados dois copolímeros, um hidrofilico, o de metacrilato de dimetilaminoetila (DMAEMA) ou outro hidrofóbico, o de metacrilato de metila (MMA) a partir dos sítios gerados pelo par redox de iniciadores CHP e a base TEPA a baixa temperatura. A semente hidrofóbica de poli-cis-isopreno, sob a forma de lâtex de borracha natural (NRL), recebeu o enxerto de poli-DMAEMA para formar um copolímero com morfologia "casca-núcleo" (core-shell) do tipo "cabeleira" (hairy-Iayer) - uma camada difusa de cadeias hidrofilicas enxertadas na superflcie das partículas de NR. Por outro lado o enxerto de poli-MMA formou um copolímero também com morfologia "casca-núcleo", porém, do tipo "inclusão" (fruit-cake) - domínios de cadeias hidrofóbicas enxertadas no interior das partículas da semente. A borracha natural modificada, foi caracterizada quanto as suas propriedades coloidais, estrutura química e comportamentos viscoelâstico. Os resultados desse trabalho mostraram que as enxertias tomaram a borracha mais resistente a deformações bem como mais hidrofilica, diversificando sua utilização nos diversos seguimentos da indústria de artefatos de borracha, principalmente no campo das blendas e compósitos, reciclagem de pneus e na construção civil / Abstract:The chemical modification of natural rubber (NR) by grafting of copolymers in the backbone of the hydrophobic substrate, poly-cis-isoprene, by free radical polymerization, using a seeded emulsion polymerization system, has been demonstrated. Two copolymers were grafted, a hydrophilic of dimethylaminoethylmethacrylate (DMAEMA) or a hydrophobic of methyl methacrylate (MMA) in the sites of grafting from a couple of redox initiators, CHP and the base TEPA, at low temperature. The hydrophobic seed of poly-cis-isoprene, as natural rubber latex (NRL), was grafted with poly-DMAEMA to form a copolymer in the core-shell morphology type "hairy-Iayer" -a diffuse layer of hydrophilic chains grown from radicais created on the surface of the NR particles. On the other hand the grafting with poly-MMA formed the same core-shell morphology, this time named inclusion or "fruit-cake" - domains of hydrophobic chains grown from radicais created inside the particles of the seed. The modified natural rubber was characterized in terms of colloidal properties, chemical structure and viscoelastic behavior. The results from this work showed that the grafted rubber became more resistant to deformations as weIl as more hydrophilic, increasing its utilization in others segments of the rubber industry, specialIy in the formulations of blends and composites, recycling of tires and civil construction / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutor em Engenharia Mecânica

Com o objetivo de conhecer as respostas do cultivar IAN 873 quando submetido a diversos sistemas de explotação, onde se variou a freqüência de sangria, o comprimento do corte, a freqüência e a dose de estimulação, foi realizado experimento, em condições de campo, no município de Olímpia-SP. No experimento foi empregado o delineamento experimental inteiramente ao acaso, utilizando-se 13 tratamentos e 12 repetições, para obtenção de dados referentes à produção mensal de borracha seca por árvore, produção de boracha seca por sangria por árvore, perímetro do tronco, casca virgem e secamento de painel. Os tratamentos foram estabelecidos em função da variação da freqüência de sangria (d/2, d/3 e d/7), comprimento do corte (1/2 S e 1/3 S), concentração do estimulante de produção (ET 2,5% ET 3,3%, ET 5,0%, ET 7,5% e ET 10,0%) e intervalo de aplicação do estimulante (4/y e 6/y). Com base nos resultados obtidos, pode-se concluir que os sistemas de explotação 1/2 S d/3 6d/7 ET 2,5% Pa/La 4/y e ½ S d/3 6d/7 ET 2,5% Pa/La 6/y são bons sistemas para o uso pelos médios e pequenos produtores, apresentando alta produção mensal de borracha seca por árvore e boa produção de borracha seca por sangria por árvore. Os sistemas1/2 S d/7 6d/7 ET 7,5% Pa/La 6/y e 1/2 S d/7 6d/7 ET 5,0% Pa/La 6/y devem ser difundidos para os produtores, pois mostram grande produção de borracha seca por sangria por árvore, ganhos expressivos do perímetro do tronco e da espessura da casca, além de proporcionarem grande economia de mão-de-obra. / not available

O comportamento elástico dos reticulados de borracha natural, NR, obtidos a partir da reação com enxofre e acelerador, CBS foi examinado. Estudou-se a cinética de reação através das curvas reométricas para amostras com diferentes razões de concentração acelerador/enxofre. Observou-se que a reação de vulcanização é de primeira ordem, enquanto a energia de ativação cresce com a quantidade de enxofre e se mantém praticamente constante com a quantidade de acelerador. As amostras foram vulcanizadas sob calor e pressão e submetidas a medidas de tensãodeformação. Detemúnou-se a densidade de reticulação a partir do módulo de Young e pela teoria de Mooney-Rivlin. Paralelamente, a densidade de reticulação foi também obtida a partir de medidas de inchamento, aplicando-se a teoria de Flory - Rehnner. Este estudo indicou que a densidade de reticulação é proporcional a concentração de acelerador e também de enxofre. Nas amostras submetidas a análise mecânico-dinâmica, avaliou-se a tangente de delta, observando-se a mesma independente do grau de reticulação, na freqüência avaliada, enquanto a Tg aumenta com o grau de reticulação. / The elastic behavior of natural rubber networks, NR, obtained by reaction with sulfur and accelerator, CBS, was investigated. The kinetics of the reaction was studied through the rheometric curves for samples with different rations of accelerator/sulfur. It was observed that the vulcanisation showed first order kinectics, while the activation energy increase with the amount of sulfur and it stays constant with the increase of accelerator. The samples were vulcanisated under heat and pressure and submitted the stress-strain measurements. The crosslinking densities was determined by Y oung module and by Mooney - Rivlin theory. The crosslinking densities was also obtained from swell measurements, applying the Flory- Rehnner theory. This study indicated that the crosslinking densities is proportional the accelerator and sulfur concentration. Samples were submitted the dynamic mechanical analysis. The delta tangent was evaluated being observed that it independent of the crosslinking degree, in the appraised frequency, while Tg increases with the crosslinking degree.