Naturkautschukproben wurden durch Gammastrahlung vernetzt (2,4,6 und 8 MRad Dosis). Dann wurden sie unter folgenden Bedingungen gequollen: a) in n-Octan, Cyclohexan und Squalen; b) in flüssigem Polybutadien (k = 1830 g/Mol; hoher cis- 1,4-Gehalt), bei 45°C; c) in Niedrigrmolekulargewichtpolybutadienlösungen (Mn = 1830 g/Mol; hoher cis-1,4-Gehalt) in n-Octan und Cyclohexan; d) in Hochmolekulargewichtpolybutadienlösungen (Mn= 1 75.000 g/Mol; hoher cis-l ,4-Gehalt) in n-Qctan und Cyclohexan; e) in Naturkautschuklösungen (h = 779.000 g/Mol) in Cyclohexan bei 25°C. Polybutadienproben wurden durch Gammastrahlung vemetzt (1, 5; 18 cnd 25 MRad Dosis) und unter folgenden Bendingungen gequollen: a) in n-Octan, Cyclohexan und Squalen. Falls nicht anders erwähnt,wurden die Proben bei 25, 35 und 45°C gequollen. AUS der Quellungsmessungen wurden die Wechselwirkungsparameter zwischen (vernetzten) Polymeren und Lösungsmitteln (oder flüssigem Polyrmeren das als Lösungsmittel fungiert) berechnet. Dazu wurde die Flory-Rehner'sche Gleichung verwendet. Der Einfluss von Temperatur und Polymerkonzentration im Gel auf den Flory-Huggins Parameter wurde untersucht. Die Verträglichkeit zwischen Naturkautschuk und polybutadien wurde auch durch den Wechselwirkungsparameter untersucht. Es wurde gezeigt, dass lineare Niedrigmolekulargewichtpolybutadienketten in die vernetzte Naturkautschukproben eindringen können, wenn das Molekulargewicht der linearen Ketten sehr niedriger als den Netzwerksparameter Mc des Netzwerks ist. Lineare Hochmolekulargewicht- Polybutadienketten und-Naturkautschukketten, im Gegenteil, können nicht in die vernetzte Naturkautschukproben eindringen, wenn ihr Molekulargewicht höher als Mc des Netzwerks ist. Je höher die Konzentration der äusseren Lösungen im linearen Naturkautschuk (hohes Molekulargewicht), desto geringer die Quellung der Naturkautschukproben gewesen ist. / Amostras de borracha natural foram reticuladas por meio de radiação gama (doses de 2, 4, 6 e 8 MRad) e intumescidas: a) em n-octano, ciclo-hexano e esqualeno; b) em polibutadieno líquido (Mn=1830 g/mol; alto teor 1,4- cis) a 45°C; C) em solução de polibutadieno de baixo peso molecular (M,= 1830 g/mol; alto teor 1,4-cis) em n-octano e ciclo-hexano; d) em solução de polibutadieno de alto peso molecular (Mn= 175.000 g/rnol; alto teor 1,4-cis) emn-octano e ciclo-hexano ; e) em solução de borracha natural (Mn=779.000 g/mol) em ciclo- hexano, a 25°C. Amostras de polibutadieno (alto teor 1,4-cis) foram reticuladas por meio de radiação gama (doses de 1,s; 18 e 25 MRad) e intumescidas: a) em n-octano, ciclo-hexano e esquaieno. Salvo quando mencionado em contrário, as amostras de borracha natural e de polibutadieno foram intumescidas nas temperaturas de 25, 35 e 45°C. A partir dos ensaios de intumescirnento acima mencionados, foram determinadas as solubilidades de borracha natural e de polibutadieno em n-octano, ciclo-hexano e esqualeno através dos parâmetros de Flory-Huggins, calculados com o emprego da equação de Flory-Rehner. Verificou-se a influência da temperatura e da concentração de polimero no gel sobre o valor do parâmetro de Flory-Huggins. Também através desse parâmetro procurou-se determinar a compatibilidade entre borracha natural e polibutadieno. Foi demonstrado que cadeias lineares de baixo peso molecular de polibutadieno conseguem penetrar em amostras reticuladas de borracha natural, quando o peso molecular das cadeias lineares for bem inferior ao do arco de rede Mc das amostras reticuladas. Cadeias lineares de polibutadieno e de borracha natural com peso molecular superior ao do arco de rede da borracha natural reticulada, entretanto, não conseguem penetrar no retículo. Quranto mais alta a concentração da solução externa em moléculas de alto peso molecular, tanto menor é o grau de intumescimento da amostra reticulada. / Samples of natural rubber were crosslinked by gamma radiation (2,4,6 and 8 MRad doses) and swollen: a) in n-octane, cyclohexane and squalen; b) in liquid polybutadiene (h = 1830 g/mol; high cis-1,4- content) by 45°C; c) in solution of low molecular weight polybutadiene (%= 1830 g/mol; high eis-1,4-content) in n-octane and cyclohexane; d) in solution of high molecular weight polybutadiene (h = 175.000 g/mol; high cis-1,4-content) in n-octane and cyclohexane; e ) in solution of natural rubber (Mn = 779.000 g/mol) in cyclohexane by 25QC. Samples of polybutadiene (high cis- 1 ,4-content) were crosslinked by gama radiation (1 "5; i 8 and 25 MRad doses) and swollen : a) i n n-octane, cyclohexane and squalen. Except weather mentioned otherwise, the samples of natural rubber and polybutadiene were swollen by 25, 35 and 45°C. From the swelling rneasurements over refered, the solubilities of natural rubber and polybutadiene in n-octane,cyclohexane and squalen were determined, through the Flory-Huggins parameters. These were calculated by the agplication oF the Flory-Rehner equation. The influentes of temperature and polymer concentration on the Flowy- Huggins parameter were investigated. The compatibility between natural rubber and polybutadiene was also investigated by means of the: Flory-Huqgins parameter. It was demonstrated that linear low molecular weight chains of polybutadiene can penetrate crosslinked samples of natural rubber, weather the molecular weight of the linear chains is much lower than the,network parameters Mc of the networks. Linear high molecular weight chains of polybutadiene and natural rubber, on the contrary, can not penetrate crosslinked samples of natural rubber, weather their molecular weight is higher than Mc of the networks. The higher the concentration of the solution outside the gel in high molecuiar weight chains, the lower was the degree of swelling of the crosslinked samples .

O aproveitamento de pó de borracha oriundo de pneus por meio da sua conversão térmica, agregandolhe valor econômico através de seus produtos de pirólise, pode representar uma solução para o problema ambiental de descarte deste resíduo. Na indústria de fundição são gerados dois tipos de areia: areia impregnada com resina (AIR) e areia verde (AV), sendo a primeira classificada como resíduo perigoso, dependendo da concentração de fenol nela contida. No presente trabalho são abordados dois resíduos industriais (pneu e AIR), de maneira a propor uma solução através do processo de co-pirólise em um reator de leito fluidizado. As amostras foram submetidas a vários ensaios de caracterização. A AIR foi caracterizada a partir da determinação da concentração de fenol e por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). A resina polimérica foi submetida a ensaios de Espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) e as amostras de pneu (pó de borracha) foram caracterizadas através das análises elementar (CHNS) e imediata, além do poder calorífico superior. Os parâmetros cinéticos da reação de pirólise da resina polimérica incorporada a AIR foram determinados através de análise térmica (TGA / DTG) sob condições isotérmicas e nãoisotérmicas. O triplete cinético (Energia de Ativação, Fator pré- exponencial e mecanismo de reação) foi avaliado pelos métodos de Coats-Redfern, MacCallum-Tanner e van Krevelen. A análise térmica indicou que a degradação da resina polimérica ocorre em três fases distintas. Sob condições isotérmicas a energia de ativação (Ea) e o fator pré-exponencial (A) foram determinados como sendo 61,98 kJ.mol-1 e 3,13.102 s-1, respectivamente. Sob condições não-isotérmicas a cinética da pirólise da resina polimérica na região de maior perda de massa pode ser descrita pelo mecanismo Fn, para conversões abaixo de 0,8 e por um processo de difusão (D3) para as conversões acima de 0,8. A copirólise das amostras de pneu (PLABOR 100/420 e PLABOR 600) e da resina polimérica presente na AIR foi realizada em um reator de leito fluidizado sob atmosfera de nitrogênio (N2). Para realização dos experimentos foi utilizada uma vazão de nitrogênio de 0,70 Nm3/h. Seis borbulhadores foram utilizados para a condensação do óleo produzido no processo. O óleo e o char obtidos a partir da pirólise foram caracterizados. Os principais componentes presentes no óleo pirolítico foram determinados através de espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FITR), enquanto a morfologia do char foi avaliada através de microscopia eletrônica de varredura (MEV). No estudo da co-pirólise, observou-se que o processo é eficiente para a remoção da resina polimérica contida na areia de fundição, pois houve redução do teor de fenol após a reação. Observou-se um rendimento de 0,46 L/kg de pneu (base úmida) para o ensaio de co-pirólise com a borracha PLABOR 100/420 e de 0,78 L/kg de pneu (base úmida) para o ensaio com a borracha PLABOR 600, além de 10,16 g de char no ensaio com a borracha PLABOR 100/420 e 12,83 g no ensaio com a borracha PLABOR 600 para cada 50 kg de borracha alimentada. / The use of rubber powder coming from tires through its thermal conversion, adding economic value to it through their pyrolysis products may represent a solution to the environmental problem of disposal of this waste. Two types of sand are generated in the foundry industry: sand impregnated with resin (AIR) and green sand (AV), the first being classified as hazardous waste, depending on the concentration of phenol therein. In this paper we addressed two industrial waste (tire and AIR), in order to propose a solution through co-pyrolysis in a fluidized bed reactor. The samples were subjected to several characterization tests. The AIR was characterized by determining the concentration of phenol and by Scanning Electron Microscopy (SEM). The polymeric resin was subjected to tests Spectroscopy Fourier transform infrared (FTIR) and rubbers were characterized by elemental analysis (CHNS) and immediately beyond the lower heating value. The kinetic parameters of the reaction pyrolysis of polymeric resin embedded in sand were determined by thermal analysis (TGA / DTG) under isothermal and non-isothermal. The kinetic triplet (activation energy, preexponential factor and reaction mechanism) was assessed by mathematical models of Coats-Redfern, MacCallum-Tanner and van Krevelen. Thermal analysis indicated that degradation of the polymeric resin occurs in three distinct phases. Under isothermal conditions the activation energy (Ea) and preexponential factor (A) were determined to be 61.98 kJ.mol-1 and 3.13.102 s-1, respectively. Under nonisothermal kinetics of pyrolysis of polymeric resin can be described by the mechanism Fn, for conversions below 0.8 and a diffusion process (D3) for conversions above 0.8. The co-pyrolysis of rubber (PLABOR 100/420 and PLABOR 600) and polymer resin present in AIR was performed in a fluidized bed reactor under an atmosphere of nitrogen (N2). For these experiments was used a nitrogen flow rate of 0.70 Nm3/h. Six bubblers were used for the condensation of oil produced in the process. The obtained oil and char from the pyrolysis were characterized. The main components present in the pyrolytic oil were determined by infrared spectroscopy by Fourier transform (FITR), while the char morphology was evaluated by scanning electron microscopy (SEM). In the study of co-pyrolysis, it was observed that the process is effective for removing polymeric resin contained in foundry sand as a reduction in the content of phenol after reaction. It was observed a yield of 0.46 L / kg tire (wet basis) for testing co-pyrolysis with rubber PLABOR 100/420 and 0.78 L / kg tire (wet basis) for test PLABOR rubber 600, and 10.16 g of char in the test with the rubber PLABOR 100/420 and 12.83 g in the test with the rubber PLABOR 600 for each 50 kg of rubber fed.

Orientador : Tamas Szmrecsanyi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Economia, Instituto de Filosofia e Ciencias Humanas / Made available in DSpace on 2018-07-16T02:38:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pinto_NelsonPradoAlves_M.pdf: 7304530 bytes, checksum: 6a27c9392362a2b905dbd5eae07d08b9 (MD5) Previous issue date: 1980 / Resumo: Nao informado / Abstract: Not informed / Mestrado / Mestre em Economia

A reciclagem de materiais poliméricos tem sido objeto de estudos a fim de poupar recursos naturais, principalmente de fontes não renováveis, com objetivo de minimizar os impactos causados ao meio ambiente. Nesse cenário, aparecem os materiais elastoméricos, como a borracha, principalmente na utilizada da fabricação de pneus, uma vez que a indústria pneumática consome aproximadamente 60% da produção de borracha. Como a destinação final de forma ambientalmente correta do pneu é uma exigência devidamente amparada por normas e leis nacionais e internacionais, o objetivo desse trabalho é desenvolver um estudo sobre a eficácia das irradiações das micro-ondas no processo de desvulcanização do pó de pneu. Para esse estudo as amostras de pó de pneu foram submetidas a irradiações de micro-ondas, e posteriormente incorporadas às matrizes poliméricas de NR (borracha natural) e SBR (borracha de butadieno-estireno), e caracterizadas para verificação de suas propriedades. Para caracterização das amostras foram utilizados os seguintes ensaios: Espectroscopia no Infravermelho (FTIR), Dureza, Resistência à Tração e Alongamento, Reometria, Índice de Inchamento, Análise Termogravimétrica (TGA) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Verificou-se viabilidade técnica da incorporação do pó de pneu nas matrizes de NR e SBR, uma vez que alguns resultados mostraram que a adição do pó de pneu irradiado via micro-ondas não ocasionou perdas significativas nas propriedades mecânicas e térmicas dos compostos. / The recycling of polymeric materials has been studied in order to save natural resources, mainly from non-renewable sources, in order to minimize the impacts caused to the environment. In this scenario, there are elastomeric materials, such as rubber, mainly used in tire manufacturing, since the pneumatic industry consumes approximately 60% of rubber production. As the final destination of an environmentally correct tire is a requirement, duly supported by national and international laws and regulations, the objective of this work is to develop a study on the efficiency of microwave irradiation in the process of tire powder devulcanization. For this study the tire powder samples were subjected to microwave irradiation, and later incorporated into the polymer matrices of NR (natural rubber) and SBR (butadiene-styrene rubber), and characterized for verification of their properties. For characterization of the samples the following tests were used: Infrared Spectroscopy (FTIR), Hardness, Tensile Strength and Stretching, Rheometry, Swell Index, Thermogravimetric Analysis (TGA) and Scanning Electron Microscopy (MEV). It was verified the technical feasibility of the incorporation of the tire powder in the NR and SBR matrices, since some results showed that the addition of the tire powder irradiated by microwave did not cause significant losses in the mechanical and thermal properties of the compounds.

Compostos de borracha têm inúmeras aplicações, e uma delas é na confecção de mangotes de transferência utilizados em operações de offloading. O elastômero utilizado no interior do mangote é o poli (butadieno-acrilonitrila), conhecido como borracha nitrílica (NBR), por sua resistência química. Neste trabalho se propõe o uso de fibra aramida (FA) curta em compostos de borracha nitrílica para aumentar a sua resistência química e mecânica visando aplicação desta em mangotes. Os compostos de borracha nitrílica foram formulados com 1%, 3% e 5 % de fibra aramida curta com o objetivo de avaliar o desempenho em relação aos diferentes teores de fibra. Os compostos foram preparados em misturador fechado utilizando borracha nitrílica com 33% de acrilonitrila e dois masterbatches comerciais de fibra aramida curta (Rhenogran® P91-40/NBR com 40% FA, Merge 1F770 com 23% FA). Os compostos foram avaliados com relação as suas propriedades físicas, dinâmico-mecânicas e reológicas. Os resultados evidenciaram a anisotropia dos compostos contendo fibras sendo observado que há um alinhamento destas no sentido do processamento. Houve um incremento significativo nos módulos e na resistência ao rasgamento dos compostos de borracha nitrílica reforçados com fibra aramida (NBR/FA), no sentido da orientação das fibras. A viscosidade Mooney dos compostos NBR/FA aumentou de acordo com o teor de fibra aramida, porém não se observou maior dificuldade no processamento dos compostos. Com relação ao comportamento dinâmico-mecânico dos compostos NBR/FA foi observado uma redução no fator de perda, tan δ, em função do aumento da concentração de fibra aramida. / Rubber compounds have several applications. An application is production the transfer hoses for offloading operations. The elastomer used inside the hose is nitrile rubber (NBR), by its chemical resistance. This work proposes the use of aramid fiber (FA) in nitrile rubber compounds to increase its chemical and mechanical resistance to use in transfer hoses. The nitrile rubber compounds were formulated with 1%, 3% and 5% of aramid short-fiber to evaluate the performance in different fiber contents. The compounds were prepared in a closed mixer using nitrile rubber with 33% acrylonitrile and two commercial masterbatch aramid short-fibers (Rhenogran® P91-40 / NBR with 40% FA, Merge 1F770 with 23% FA). The compounds were evaluated for their physical properties, dynamic mechanical and rheological. The results showed the anisotropy of the compounds with fibers, being observed that there is an alignment of fibers during processing. There was a significant increase in the modules and tear resistance of nitrile rubber compounds reinforced with aramid fiber, in the direction of fiber orientation. The Mooney Viscosity of NBR/FA compounds increased with incorporation the aramid fiber, however, there wasn't increased the difficulty in processing of the compounds. In dynamic-mechanical behavior of compounds NBR/FA was observed a reduction in the loss factor, tan δ, in function of the concentration of aramid fibers.

Submitted by Setor de Tratamento da Informa??o - BC/PUCRS (tede2@pucrs.br) on 2016-09-01T11:37:15Z No. of bitstreams: 1 DIS_MARTINA_FERNANDES_PAIM_PARCIAL.pdf: 325426 bytes, checksum: 1c4a952d8ed20bbed04aecb3dcafc1ee (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-01T11:37:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DIS_MARTINA_FERNANDES_PAIM_PARCIAL.pdf: 325426 bytes, checksum: 1c4a952d8ed20bbed04aecb3dcafc1ee (MD5) Previous issue date: 2016-04-29 / Adhesives, by definition, are substances capable of maintaining two materials together from the union of their surfaces. Due to the expansion of applications and variety of materials, adhesives are becoming important in several industrial fields requiring bonding reliability. Improvements in adhesives of natural rubber (NR) were achieved by adding a low level in the solid phase of organically modified montimorillonite (OMMT). The clay addition effect in elastomeric compounds was analyzed through the open time of adhesives, viscosity in rheoviscometer, curing behavior process by differential scanning calorimetry (DSC) and contact angle. Improvements in viscosity, open time and contact angle was observed in adhesives with nanoclay. The results group of these tests show that the improvement of the adhesive was more noticeable at a 4% OMMT adhesive due the lower contact angle and consequently better spreading. The curing behavior process showed no changes with OMMT incorporation. / Os adesivos, por defini??o, s?o subst?ncias capazes de manter dois materiais unidos a partir da uni?o de suas superf?cies. Devido ? expans?o de aplica??es e variedade de materiais, os adesivos v?m se tornando importantes em v?rios ramos industriais exigindo confiabilidade de colagem. Melhorias em adesivos de borracha natural (NR) foram obtidas pela adi??o em fase s?lida de um baixo teor de nanopart?cula natural, a montmorilonita organicamente modificada (OMMT). O efeito da adi??o de argila no composto elastom?rico foi analisado atrav?s de ensaios de tempo em aberto, viscosidade em reoviscos?metro, processo de cura por calorimetria explorat?ria diferencial (DSC) e ?ngulo de contato. O adesivo com nanocarga apresentou melhorias na viscosidade, tempo em aberto e ?ngulo de contato. O conjunto de resultados destes ensaios demonstram que a melhoria mais percept?vel foi do adesivo com teor de 4% em massa devido ao menor ?ngulo de contato e consequentemente melhor espalhamento. O comportamento no processo de cura n?o apresentou mudan?as com a incorpora??o de OMMT.

Orientador: Renivaldo José dos Santos / Banca: Flavio Camargo Cabrera / Banca: John Fredy Franco Baquero / Resumo: O uso de materiais alternativos para inovação tecnológica, em específico para compósitos de borracha natural, são cada vez mais explorados; materiais reforçantes conhecidos como "cargas", comumente utilizados na indústria de borracha, são objetos de pesquisa para que sejam substituídos parcialmente por cargas alternativas ou residuais; sabe-se que o negro de carbono (NC) é estabelecido no mercado como uma das melhores cargas reforçantes. A presente dissertação de mestrado buscou uma forma alternativa para substituição do NC (tipo N-762) pelo carbonato de cálcio ultrafino (CC) comercial tratado com 2% de Chartwell C-515-71HR (agente de acoplamento) fornecido pela Aodran Ltda. Ainda, foram feitos estudos da reticulação dos compósitos produzidos, caracterização e comparação das propriedades dos compósitos vulcanizados. Os compósitos foram desenvolvidos com 50 phr de carga (CC/NC), variando a proporção de NC e CC. As propriedades mecânicas, térmicas e morfológicas foram analisadas por meio das seguintes técnicas: reometria, análises térmicas (DSC, TG, DMA), espectroscopia por infravermelho FT-IR, microscopia eletrônica de varredura (MEV), ensaios mecânicos (tensão x deformação, resistência à abrasão, dureza) e densidade de ligações cruzadas. Os resultados de tração na ruptura revelaram uma substituição de até 30 phr de NC em que o compósito CC30/NC20 (17,56 MPa) superou os valores de CC0/NC50 (16,83 MPa) além do aumento de 48% em relação a elongação na ruptura. As analises térmic... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The use of alternative materials for technological innovation, specifically for natural rubber composites, are increasingly explored; reinforcing materials known as "fillers", commonly used in rubber industry, are the subject of research to be partially replaced by alternative or residual fillers; it is known that carbon black (CB) is established on the market as one of the best reinforcing fillers. The present master's dissertation sought an alternative form of substitution of the NC (type N-762) by the commercial ultra-fine calcium carbonate (CC) treated with 2% of Chartwell C-515-71HR (coupling agent) supplied by Aodran Ltda. Also, the crosslinking of the composites produced, characterization and comparison of the properties of the vulcanized composites were made. The composites were developed with 50 phr of load (CC/CB), varying the ratio of CB and CC. The mechanical, thermal and morphological properties were analyzed using the following techniques: rheometry, thermal analysis (DSC, TG, DMA), FT-IR infrared spectroscopy, scanning electron microscopy (SEM), mechanical (stress x strain, abrasion and hardness) and crosslink density. The results of tensile at break revealed a substitution of up to 30 phr of CB in which the composite CC30/CB20 (17,56 MPa) exceeded the values of CC0/CB50 (16,83 MPa) in addition to the increase in 48% over elongation at break. Thermal analyzes revealed satisfactory thermal stability of the material. The results showed in general that the new mat... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Compostos de borracha têm inúmeras aplicações, e uma delas é na confecção de mangotes de transferência utilizados em operações de offloading. O elastômero utilizado no interior do mangote é o poli (butadieno-acrilonitrila), conhecido como borracha nitrílica (NBR), por sua resistência química. Neste trabalho se propõe o uso de fibra aramida (FA) curta em compostos de borracha nitrílica para aumentar a sua resistência química e mecânica visando aplicação desta em mangotes. Os compostos de borracha nitrílica foram formulados com 1%, 3% e 5 % de fibra aramida curta com o objetivo de avaliar o desempenho em relação aos diferentes teores de fibra. Os compostos foram preparados em misturador fechado utilizando borracha nitrílica com 33% de acrilonitrila e dois masterbatches comerciais de fibra aramida curta (Rhenogran® P91-40/NBR com 40% FA, Merge 1F770 com 23% FA). Os compostos foram avaliados com relação as suas propriedades físicas, dinâmico-mecânicas e reológicas. Os resultados evidenciaram a anisotropia dos compostos contendo fibras sendo observado que há um alinhamento destas no sentido do processamento. Houve um incremento significativo nos módulos e na resistência ao rasgamento dos compostos de borracha nitrílica reforçados com fibra aramida (NBR/FA), no sentido da orientação das fibras. A viscosidade Mooney dos compostos NBR/FA aumentou de acordo com o teor de fibra aramida, porém não se observou maior dificuldade no processamento dos compostos. Com relação ao comportamento dinâmico-mecânico dos compostos NBR/FA foi observado uma redução no fator de perda, tan δ, em função do aumento da concentração de fibra aramida. / Rubber compounds have several applications. An application is production the transfer hoses for offloading operations. The elastomer used inside the hose is nitrile rubber (NBR), by its chemical resistance. This work proposes the use of aramid fiber (FA) in nitrile rubber compounds to increase its chemical and mechanical resistance to use in transfer hoses. The nitrile rubber compounds were formulated with 1%, 3% and 5% of aramid short-fiber to evaluate the performance in different fiber contents. The compounds were prepared in a closed mixer using nitrile rubber with 33% acrylonitrile and two commercial masterbatch aramid short-fibers (Rhenogran® P91-40 / NBR with 40% FA, Merge 1F770 with 23% FA). The compounds were evaluated for their physical properties, dynamic mechanical and rheological. The results showed the anisotropy of the compounds with fibers, being observed that there is an alignment of fibers during processing. There was a significant increase in the modules and tear resistance of nitrile rubber compounds reinforced with aramid fiber, in the direction of fiber orientation. The Mooney Viscosity of NBR/FA compounds increased with incorporation the aramid fiber, however, there wasn't increased the difficulty in processing of the compounds. In dynamic-mechanical behavior of compounds NBR/FA was observed a reduction in the loss factor, tan δ, in function of the concentration of aramid fibers.

Orientador: Aldo Eloizo Job / Banca: Lucas Fugikawa Santos / Banca: Flávio Camargo Cabrera / Resumo: Poluição atmosférica e ambiental, oriunda da queima de resíduos industriais, é motivo de investigação científica para sua redução, onde o desenvolvimento de materiais orgânicos, sem emissão de CO2 e de baixo custo, objetivam a redução da queima dos resíduos e servem de alternativa como substituinte de produtos derivados da rota petroquímica. Neste contexto, a presente pesquisa propôs o desenvolvimento de um compósito utilizando a borracha natural (BN), como matriz polimérica, e fibras de resíduo do bagaço da cana-de-açúcar (RCA) para a produção de um eco-compósito. Os compostos foram denominados BN/RCA, sem tratamento, e BN/RCAT, para os compósitos tratados. Para obter o compósito, o bagaço de cana-de-açúcar foi micronizado, peneirado em mesh 170, tratado com hidróxido de sódio a 10%m e incorporado na borracha proporções de 10 a 40 phr (per hundred rubber). Para avaliar a composição química e a superfície do resíduo, primeiro as amostras de RCA e RCAT foram caracterizadas estruturalmente e morfologicamente pelas técnicas de fluorescência de raios X (FRX), difração de raios X (DRX) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os compósitos também foram caracterizados pelas técnicas de ensaio mecânico de tensão vs. deformação, dureza Shore A, resistência à abrasão, ensaio de ligações cruzadas e análises térmicas. O tratamento alcalino permitiu incorporar maiores quantidades de resíduo sem perda significativa de propriedades mecânicas. O uso do resíduo tratado aumentou a resistê... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Atmospheric pollution, from the burning of industrial waste, is a reason for scientific research to reduce it, improving a quality of life around the world. Organic materials, with no emission of CO2 and low cost, are alternatives for substitution of products derived from the petrochemical route. In this context, this research proposed the development of a composite, using a natural rubber (NR), as polymer matrix, and sugarcane bagasse (SCB) residue fibers for an eco-composite production. The compounds denominated NR/SCB, without treatment, and NR/SCBT, for the treated composites. To obtain the composite, the micronized sugarcane bagasse, sifted in mesh 170, treated with 10% sodium hydroxide and incorporated in the rubber proportions of 10 to 40 phr (per hundred rubbers). To evaluate the chemical composition and the surface of the residue, first as samples of SCB and SCBT were characterized structurally and morphologically by the techniques of x-ray fluorescence (XRF), X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). The composites were also characterized by mechanical stress vs. strain, Shore A hardness, abrasion resistance, crosslink density and thermal analysis. The alkaline treatment allowed to incorporate larger volumes of waste without significant loss of mechanical properties. The use of the treated residue increased the abrasion resistance by 28%, maintained the flexibility of the rubber composites and increased the deformation at rupture by 565% (NR) t... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Quimica, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-24T23:28:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 293902.pdf: 3016173 bytes, checksum: 8388be21f737fe927efe08c560a666ae (MD5) / Neste trabalho foram investigadas as propriedades de borrachas vulcanizadas sob a ação de solventes adulterantes de gasolina tipo C. Esta pesquisa visou obter dados experimentais e análise de modelos para o estudo do fenômeno de inchamento de borrachas vulcanizadas quando em contato com solventes. O objetivo é obter uma nova metodologia de análise da qualidade da gasolina utilizando borrachas como sensores. O inchamento das borrachas mostrou experimentalmente depender e ser uma função do tempo de exposição ao solvente e da composição do solvente, tanto em termos de quais tipos de compostos estão presentes quanto da concentração destes. A sensibilidade do método e a aplicabilidade do método em tempos curtos de análise foram testadas realizando-se um planejamento experimental de mistura. Os componentes do planejamento são a % v/v de gasolina C, heptano e tolueno e a borracha SBR, analisando-se o inchamento mássico e volumétrico para os tempos de 5 e 15 min. A análise da variância revelou que o método é eficiente e que existe uma alteração bastante significativa dos inchamentos em função do teor de tolueno na mistura. Foi verificado que a magnitude dos valores de inchamento é maior em termos volumétricos do que em mássicos. Também foi feito um estudo da influência do tipo de solvente sobre os perfis de inchamento das borrachas neoprene, nitrílica, natural, SBR, SBR alim. e silicone. Os resultados obtidos com silicone em relação ao inchamento com etanol mostraram-se extremos ao apresentado pelos solventes heptano, gasolina C e tolueno, o que demonstrou que esta borracha apresenta grande capacidade para o seu uso como um meio de detecção de excesso de etanol na gasolina. Foram obtidas equações polinomiais do inchamento do silicone e do SBR em função do teor de etanol anidro na mistura com gasolina A. Através dos altos coeficientes de correlação linear obtidos verificou-se uma boa capacidade de predição do teor de etanol anidro na gasolina através das medidas de inchamento, revelando também que a metodologia proposta apresenta sensibilidade suficiente para a verificação da adulteração da gasolina com excesso de etanol. / In this work, we investigated the properties of vulcanized rubber under the action of adulterant solvents of gasoline type C. This research aimed to obtain experimental data and analysis models to study the phenomenon of swelling of vulcanized rubbers in contact with solvents. The purpose of this work is to obtain a new methodology for assessing the quality of the gasoline using rubber as sensors. The swelling of the rubbers showed experimentally to depend and be a function of time of exposure to solvent and solvent composition, both in terms of that type of compounds are present as their concentration. The sensitivity and the applicability of the method for short times of analysis were tested by performing an experimental design of mixture. The components of planning are the % v / v gasoline type C, heptane and toluene and SBR rubber, analyzing the mass and volumetric swelling for up to 5 and 15 min. The analysis of variance, backed by high values of R2-adjusted (higher than 0.98 and 0.97 for mass and volume swells, respectively), showed that the method is efficient and that there is a very significant change in the swelling mass and volume due to changes in the content of toluene in the mixture. It was found that the magnitude of the swelling values are larger in terms of volume than mass, which indicates that the accuracy of the data obtained on the basis of volume measurement is more appropriate to study. It was also studied the influence of solvent on the profiles of swelling with rubber neoprene, nitrile, natural, SBR, SBR food grade and silicon. The results obtained with silicon in relation to swelling with ethanol proved to be the extremes presented by the solvent heptane, toluene and gasoline type C, demonstrating that this rubber has a great capacity for its use as a means of detecting excessive ethanol in gasoline. Polynomial equations were obtained from swelling of the silicone and SBR as a function of content in the mixture of anhydrous ethanol with gasoline, resulting in a coefficient R2 equal to 0.993. Through the high correlation coefficients obtained it was verified a good capability of predicting the content of anhydrous ethanol in gasoline by measuring the swelling, what also reveals that the proposed methodology was sufficiently sensitive to check the adulteration of gasoline with excessive ethanol.