Efeito da adição de sílica, óxido de grafeno e agentes organossulfurados na vulcanização e nas propriedades de compostos baseados em borracha natural.

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Vaccioli, Kleber Bitencourt
• 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: Borracha; Composite; DTDM; Grafeno; Graphene oxide; Materiais compósitos; Natural rubber; Polímeros (Materiais); Silica; Sílica; TESTP
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-05092022-101237/

Neste trabalho foram obtidos compostos vulcanizados de borracha natural (NR) com adição de dois tipos de carga, sílica amorfa comercial e partículas de óxido de grafeno (GO) obtidas a partir da grafita, e dois tipos de agentes organossulfurados, o tetrassulfeto de bis(trietoxisililpropil) (TESPT) e o 4,4- ditiodimorfolina (DTDM). A borracha natural foi obtida por meio da coagulação do látex de NR originário da Malásia. As cargas foram adicionadas à borracha natural por dois métodos: a) inseridas em dispersão aquosa diretamente no látex, antes da etapa de coagulação; b) inseridas na borracha natural seca por mistura mecânica. Assim, o trabalho foi dividido em duas etapas: na primeira, avaliou-se a síntese e caracterização do óxido de grafeno. Na segunda estudou-se a vulcanização e as propriedades mecânicas de compósitos de NR. Nesse estudo, foi investigado, inicialmente, o efeito dos agentes organossulfurantes, individualmente, no composto de NR. A seguir, foi investigado o efeito das cargas sobre os compostos de NR. Por fim avaliou-se o efeito da presença simultânea das cargas e dos agentes nos compostos. As partículas de GO foram caracterizadas por FTIR, AFM-IR, MEV, DRX e espectroscopia Raman. Os resultados indicaram a presença de grupos oxigenados nas partículas de GO, as quais apresentaram folhas nano e micrométricas, com espessuras nanométricas. Os parâmetros de vulcanização do composto de NR e dos compósitos foram obtidos por reometria de disco oscilatório (ODR). As propriedades físicas e químicas foram obtidas por DSC, TGA e FTIR. A morfologia e a composição química dos compósitos foram analisadas por MEV e EDS e as propriedades mecânicas determinadas por ensaios de resistência à tração, resistência ao rasgo e dureza. Os resultados indicaram que a adição de DTDM aumenta a taxa de vulcanização, os valores de resistência à tração, de módulo e de resistência ao rasgo, quando comparados aos valores obtidos para o composto de NR. Estes efeitos foram mais pronunciados com a adição simultânea de sílica e DTDM. Por outro lado, a adição de TESPT não afetou significativamente a vulcanização e as propriedades do composto de NR, mesmo em presença das cargas.