Nanocompósito argilas/borracha natural, contendo resíduos da produção de café e piaçava.

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Matos, Camila Martini
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Argilas modificadas; Borracha natural; Fibra natural; Modified clays; Nanocomposites; Nanocompósitos; Natural fiber; Natural rubber
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-10022025-082758/

Nanocompósitos poliméricos carregados com silicatos lamelares vêm despertando muito interesse científico e tecnológico devido à melhoria de propriedades mecânicas em relação aos polímeros e compósitos convencionais. Muitas das aplicações tecnológicas da borracha exigem cargas de reforço, e de acordo com o grau de dispersão da carga na matriz, a interação entre a carga e a matriz, a natureza química do polímero e da carga é que vão definir o quanto de reforço será conferido a esse nanocompósito. As argilas têm sido muito estudadas como carga de reforço em borrachas, pois resulta em nanocompósitos com excelentes propriedades, mesmo em baixos teores, isso são devido a sua estrutura lamelar, boa dispersão e esfoliação das camadas da argila na matriz. O caulim é uma argila usada como carga em borrachas, pois confere melhoria nas propriedades mecânicas do produto final. Caulins modificados também são usados como cargas em borrachas, pois são de fácil incorporação ao polímero, podem ser incorporados maiores teores de carga, melhorando a velocidade de vulcanização e melhora a resistência a tração. Dentro deste contexto neste trabalho foram estudadas argilas naturais provenientes de diferentes estados do Brasil sendo 3 caulins e 1 bentonita visando seu uso como nanocargas em borracha natural. Foram estudadas também duas fibras naturais como cargas em borracha natural, a casca do café e a piaçava. Foram preparados os seguintes tipos de nanocompósitos: a) borracha natural com as 4 argilas naturais; b) borracha natural com 2 fibras naturais; c) borracha natural com os 3 caulins modificados com DMSO e 1 bentonita modificada com CTAC; d) borracha natural com as 4 argilas naturais e as 2 fibras naturais; e) borracha natural com as 4 argilas modificadas e as 2 fibras naturais f) borracha natural com cargas de referência para comparação dos resultados. As principais técnicas que foram usadas para caracterizar as argilas foram: a difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia por energia dispersiva (EDS), microscopia lupa estereoscópica (MO), infravermelho (IV), análises térmicas (TG e DSC), fluorescência de raios X (FRX), área superficial (BET), inchamento de Foster, capacidade de troca catiônica (CTC), ensaio de adsorção, viscosidade Fann e umidade base seca e base úmida. As fibras naturais foram caracterizadas por difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia por energia dispersiva (EDS), microscopia lupa estereoscópica (MO) e infravermelho (IV). Os corpos de provas obtidos foram submetidos aos ensaios mecânicos de tração, dureza e abrasão. Os nanocompósitos que apresentaram os melhores valores para a resistência à tração foram caracterizados por difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia por energia dispersiva (EDS) e infravermelho (IV). Os nanocompósitos carregados com as argilas e fibras obtidos neste trabalho apresentaram melhoria nas suas propriedades mecânicas em relação à borracha natural sem carga e em relação as cargas de referência no mercado. Os resultados obtidos indicaram alto potencial de uso.