A decomposição natural da borracha é muito lenta, devido às suas estruturas vulcanizadas serem extremamente reticuladas formando uma rede tridimensional, tornando o reprocessamento desse material extremamente difícil. O presente trabalho tem como principal objetivo o estudo da aplicação da radiação gama como forma de desvulcanização para a reciclagem/reaproveitamento. Foi avaliada a interação de elastômeros com a radiação ionizante de fonte gama investigando-se as alterações nas propriedades físico-químicas dos materiais. Foram utilizadas formulações de borracha NBR (copolímero de Acrilonitrila-Butadieno) e EPDM (terpolímero etileno-propileno-dieno), provenientes da indústria de borracha, reticuladas por mistura convencional à base de enxofre. Foram preparados master-batch com pó de borracha (refugo industrial) e borracha virgem. O material processado (master-batch) foi irradiado em fonte de 60Co nas doses de 50, 100, 150 kGy e taxa de dose de 5 kGy h-1, à temperatura ambiente. O material irradiado foi incorporado nas formulações clássicas à base de enxofre. As formulações foram caracterizadas por: espectroscopia no infravermelho (FTIR), análise térmica (TG e DTG), tensão na ruptura, alongamento na ruptura, dureza, resistência à abrasão, reometria e inchamento. Os resultados mostraram uma predominância de cisão de cadeia na dose de 50 kGy para a borracha EPDM. Para a borracha nitrílica foi observada a predominância de cisão de cadeia na dose de 100 kGy. Estes resultados mostram a possibilidade do uso da radiação gama para o reaproveitamento/reciclagem das borrachas EPDM e nitrílica. / The natural decomposition of rubber is a very slow process due to its three-dimensional network formed by vulcanized crosslinked structures becoming extremely difficult to reprocess this material. The present work aims to study the application of gamma irradiation as devulcanization process for material reuse/recycling. The interactions of elastomers with ionizing radiation of a gamma source were investigated and the changes in physicochemical properties of the materials were evaluated. Formulations of NBR (acrylonitrile - butadiene) and EPDM (ethylene - propylene - diene terpolymer) from the rubber industry were crosslinked by conventional sulfur-based mixing. Master - batch was processed with rubber powder (industrial waste) and virgin rubber. The raw material (master batch) was irradiated in 60Co source at doses of 50, 100, 150 kGy and dose rate of 5 kGy h-1 at room temperature. The irradiated material was incorporated in classical sulfur-based formulations. The formulations were characterized by: infrared spectroscopy (FTIR), thermal analysis (TG and DTG), tensile strength, elongation at break, hardness, abrasion resistance, rheometry and swelling. The results showed a predominance of chain scission at a dose of 50 kGy for EPDM rubber. For nitrile predominance of chain scission was observed at a dose of 100 kGy. These results show the possibility of the use of gamma radiation for the reuse/recycling of EPDM and nitrile rubbers.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:usp.br/oai:teses.usp.br:tde-24102014-132112 |
| Date | 25 July 2014 |
| Creators | Kiyan, Ludmila de Ysasa Pozzo |
| Contributors | Parra, Duclerc Fernandes |
| Publisher | Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP |
| Source Sets | Universidade de São Paulo |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | Dissertação de Mestrado |
| Format | application/pdf |
| Rights | Liberar o conteúdo para acesso público. |
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