Made available in DSpace on 2017-07-21T20:42:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Kelly Cristina Castro.pdf: 7907485 bytes, checksum: d1994b876e16d9072883ffc1c83d2c64 (MD5) Previous issue date: 2012-08-02 / Fundação Araucária de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Paraná / The tires are polymeric materials that are difficult to reuse and recycling due to the presence of steel and molecular structure thereof. The increase in the national fleet of vehicles led to an increase in production and thus dispose of tires. When tires reach the end of life, they become unusable, being most often disposed of improperly. When this occurs there are problems related to public health and the environment. The general objective of this study was to facilitate the reuse of waste tire rubber by incorporating matrix in high density polyethylene (HDPE). In order to improve the interfacial adhesion and final properties sought to reconcile the mix with the addition of ethylene octene-1 (C2C8). The size and distribution of rubber particles from tires were evaluated by the technique of particle size distribution. The morphological characterizations were made in a Raman spectrometer coupled with optical microscopy and scanning electron microscopy (SEM). The mechanical properties were studied by testing the tensile and impact strength, to evaluate them statistical tests were performed. The thermal characterizations were made by differential scanning calorimetry (DSC) and with the aid of thermo-optical analysis of Hot Stage. It was observed through the scanning electron micrographs of the processing performed on twin-screw extruder was effective, resulting in mixtures with good distribution and dispersion. The FT-Raman spectra showed that the compatibilizing agent has not acted on the interface of the mixture and that the powder particles of tire rubber were encapsulated by HDPE. The impact resistance of binary mixtures PEAD/C2C8 showed a significant increase in the mixtures and HDPE / PBP properties were maintained at levels up to 40% of powdered rubber tire (PBP). The blends also exhibited high values of elongation at break compared to the pure polymer, with the samples that showed high values of impact resistance also showed a high deformation. The C2C8 did not act as nucleating agent, and there was a lowering of the melting temperature and crystallization was influenced by cooling rates. A major benefit of this study was the possibility of adding a large quantity of tire rubber powder in the matrix retaining the properties of impact resistance. Accordingly, reduced material costs. / Os pneus são materiais poliméricos de difícil reaproveitamento e reciclagem, devido à presença do aço e estrutura molecular dos mesmos. A elevação na frota nacional de veículos provocou um aumento na produção e, consequentemente, descarte de pneus. Quando os pneus chegam ao final da vida útil, tornam-se inservíveis, sendo na maioria das vezes descartados de forma inadequada. Quando isso ocorre surgem problemas relacionados com a saúde pública e meio ambiente. O objetivo geral desse trabalho foi viabilizar o reaproveitamento de resíduos de borracha de pneu através da incorporação em matriz de polietileno de alta densidade (PEAD). Com intuito de melhorar a adesão interfacial e propriedades finais buscou-se compatibilizar a mistura com adição do copolímero de etileno octeno-1 (C2C8). O tamanho e distribuição das partículas de borracha de pneu foram avaliados pela técnica de distribuição granulométrica. As caracterizações morfológicas foram feitas em um espectrômetro Raman com microscópio ótico acoplado e por microscopia eletrônica de varredura (MEV). As propriedades mecânicas foram estudadas por ensaios de resistência a tração e impacto, para avaliá-las foram realizados testes estatísticos. As caracterizações térmicas foram feitas por calorimetria diferencial de varredura (DSC) e com auxilio da análise termo-ótica de Hot Stage. Observou-se através das micrografias eletrônicas de varredura que o processamento realizado em extrusora dupla-rosca foi eficiente, resultando em misturas com boa distribuição e dispersão. Os espectros FT-Raman mostraram que o agente compatibilizante não agiu na interface das misturas e que as partículas de pó de borracha de pneu foram encapsuladas pelo PEAD. A resistência ao impacto das misturas binárias PEAD/C2C8 apresentaram um aumento significativo e nas misturas PEAD/PBP as propriedades foram mantidas em teores de até 40% de pó de borracha de pneu (PBP). As misturas também apresentaram valores elevados de deformação na ruptura se comparado com o polímero puro, sendo que, as amostras que apresentaram valores altos de resistência ao impacto também apresentaram alta deformação. O C2C8 não agiu como agente nucleante, sendo que ocorreu um abaixamento da temperatura de fusão e a cristalização foi influenciada pelas taxas de resfriamento. Um dos maiores benefícios do trabalho foi a possibilidade da adição de grande quantidade pó de borracha de pneu na matriz mantendo as propriedades de resistência ao impacto. Nesse sentido, diminuição dos custos dos materiais.

Orientador: Cesar Fabiano Fioriti / Resumo: A evolução do processo de industrialização vem desencadeando um consumo desenfreado dos recursos naturais. Diante do exposto, a indústria automobilística contribui em grande escala para a geração de resíduos de pneus, os quais ao serem descartados inadequadamente causam inconvenientes ambientais e de saúde pública. Paralelamente, a borracha proveniente do processo mecânico de recauchutagem de pneus vem sendo utilizada em pesquisas relacionadas ao estudo de variadas propriedades em compósitos cimentícios. Perante isso, este trabalho realizou uma avaliação experimental do comportamento à água de argamassas mistas de revestimento produzidas com a incorporação de duas diferentes granulometrias de borracha de pneus, estudadas segundo a vertente da substituição parcial da areia. O teor de incorporação de borracha de pneus nas argamassas foi de 5%, 10%, 15% e 20%, em volume. As diferentes granulometrias de borracha, provenientes da recauchutagem de pneus, foram doravante denominadas de grossa (passante na peneira #1,19 mm) e fina (passante na peneira #0,60 mm). O programa experimental contou com a execução de ensaios de densidade de massa aparente, retenção de água e índice de consistência nos compósitos no estado fresco; posteriormente, com os compósitos no estado endurecido, foram executados os ensaios de densidade de massa aparente, absorção de água por capilaridade, ensaio de secagem, absorção de água por imersão, permeabilidade ao vapor de água e permeabilidade à água sob press... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The evolution of the industrialization process has triggered an uncontrolled consumption of natural resources. According to this fact, the automobile industry contributes greatly in generation of waste tires, which, with improper disposal, may cause environmental and public health inconveniences. In parallel, the rubber from the mechanical process of tire retreading has been used in researches related to the study of various properties in cement composites. According to it, this work purposed to carry out an experimental evaluation of the behavior to the water of mixed covering mortars produced with the incorporation of two different grades of tire rubber, studied according to the scope of partial sand replacement. The content of tire rubber incorporation in the mortars was 5%, 10%, 15% and 20% by volume. The different grades of rubber from tire retreading were henceforth referred to as thick (passing through the # 1.19 mm sieve) and fine (passing through the # 0.60 mm sieve). The experimental program consisted in the execution of bulk density tests, tests of water retention and consistency index in the fresh state; subsequently, with the composites in the hardened state, bulk density tests, capillary water absorption tests, drying tests, tests of water absorption by immersion, water vapor permeability and water permeability under pressure. The results showed that the incorporation of rubber could contribute positively in most of the studied properties. Thus, among the gradin... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

O aumento nos rejeitos industriais e a contínua produção de resíduos causam muitas preocupações no âmbito ambiental. Neste contexto, o descarte de pneus usados tem se tornado um grande problema por conta da pequena atenção que se dá à sua destinação final. Assim sendo, essa pesquisa propõe a produção de uma mistura polimérica com polipropileno (PP), a borracha de etileno-propileno-dieno (EPDM) e o pó de pneu (SRT). A Metodologia de Superfície de Resposta (MSR), coleção de técnicas estatísticas e matemáticas úteis para desenvolver, melhorar e optimizar processos, foi aplicada à investigação das misturas ternárias. Após o processamento adequado em extrusora de dupla rosca e a moldagem por injeção, as propriedades mecânicas de resistência à tração e resistência ao impacto foram determinadas e utilizadas como variáveis resposta. Ao mesmo tempo, a microscopia eletrônica de varredura (MEV) foi usada para a investigação da morfologia das diferentes misturas e melhor interpretação dos resultados. Com as ferramentas estatísticas específicas e um número mínimo de experimentos foi possível o desenvolvimento de modelos de superfícies de resposta e a otimização das concentrações dos diferentes componentes da mistura em função do desempenho mecânico e além disso com a modificação da granulometria conseguimos um aumento ainda mais significativo deste desempenho mecânico. / The increase in industrial waste and solid waste production cause many concerns in the environment. In this context, the disposal of used tires has become a major problem because of the little attention given to their final destination. Therefore, this research proposes the production of a polymer blend of polypropylene (PP), rubber of ethylene-propylene-diene (EPDM) and tire dust (SRT). The Response Surface Methodology (RSM), a collection of mathematical and statistical techniques useful for developing, improving and optimizing processes, was applied to the investigation of ternary mixtures. After proper processing on twin screw extrusion and injection molding, the mechanical properties of tensile and impact strength were determined and used as response variables. At the same time, scanning electron microscopy (SEM) was used to investigate the morphology of different blends and better interpretation of results. With specific statistical tools and a minimum number of experiments it was possible to develop models of response surfaces and the optimization of the concentrations of different components of the mixture depending on the mechanical performance and even with the change in particle size could increase even more significant this mechanical performance.

O aumento nos rejeitos industriais e a contínua produção de resíduos causam muitas preocupações no âmbito ambiental. Neste contexto, o descarte de pneus usados tem se tornado um grande problema por conta da pequena atenção que se dá à sua destinação final. Assim sendo, essa pesquisa propõe a produção de uma mistura polimérica com polipropileno (PP), a borracha de etileno-propileno-dieno (EPDM) e o pó de pneu (SRT). A Metodologia de Superfície de Resposta (MSR), coleção de técnicas estatísticas e matemáticas úteis para desenvolver, melhorar e optimizar processos, foi aplicada à investigação das misturas ternárias. Após o processamento adequado em extrusora de dupla rosca e a moldagem por injeção, as propriedades mecânicas de resistência à tração e resistência ao impacto foram determinadas e utilizadas como variáveis resposta. Ao mesmo tempo, a microscopia eletrônica de varredura (MEV) foi usada para a investigação da morfologia das diferentes misturas e melhor interpretação dos resultados. Com as ferramentas estatísticas específicas e um número mínimo de experimentos foi possível o desenvolvimento de modelos de superfícies de resposta e a otimização das concentrações dos diferentes componentes da mistura em função do desempenho mecânico e além disso com a modificação da granulometria conseguimos um aumento ainda mais significativo deste desempenho mecânico. / The increase in industrial waste and solid waste production cause many concerns in the environment. In this context, the disposal of used tires has become a major problem because of the little attention given to their final destination. Therefore, this research proposes the production of a polymer blend of polypropylene (PP), rubber of ethylene-propylene-diene (EPDM) and tire dust (SRT). The Response Surface Methodology (RSM), a collection of mathematical and statistical techniques useful for developing, improving and optimizing processes, was applied to the investigation of ternary mixtures. After proper processing on twin screw extrusion and injection molding, the mechanical properties of tensile and impact strength were determined and used as response variables. At the same time, scanning electron microscopy (SEM) was used to investigate the morphology of different blends and better interpretation of results. With specific statistical tools and a minimum number of experiments it was possible to develop models of response surfaces and the optimization of the concentrations of different components of the mixture depending on the mechanical performance and even with the change in particle size could increase even more significant this mechanical performance.

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