Avaliação da dispersão de caulim em compostos de borracha natural: a influência da etapa de mistura (2025)
- Authors:
- Autor USP: CAMARGO, MICHAEL CEZAR - EP
- Unidade: EP
- Sigla do Departamento: PMT
- Subjects: BORRACHA; CARGA; CAULIM
- Agências de fomento:
- Language: Português
- Abstract: A borracha natural (BN) tem se destacado como matriz para compósitos tendo como carga de reforço negro de fumo e sílica, devido às suas propriedades excepcionais, como alto peso molecular, elevada resistência ao alongamento, limite de ruptura, resistência ao rasgo e bom desempenho sob fadiga. No entanto, vem se buscando alternativas abundantes e com custo reduzido para utilização como carga. Nesse contexto surge o caulim, como uma carga de reforço promissora, oferecendo propriedades específicas, como barreira a gases e melhoria da resistência mecânica. No entanto, apesar das vantagens associadas às cargas de reforço, a aplicação prática de nanocargas em borrachas enfrenta desafios, especialmente no que diz respeito à dispersão eficiente na matriz polimérica e ao equilíbrio entre rigidez e tenacidade. Esta dissertação tem como objetivo avaliar o grau de dispersão e os efeitos do caulim em compósitos de borracha natural, empregando diferentes métodos de processamento, como misturador Banbury, cilindro de rolos abertos e misturador fechado Haake. Além disso, foi implementado um planejamento experimental (DoE) para investigar a influência de parâmetros de processo e a adição de compatibilizante na mistura, utilizando o misturador fechado acoplado a um reômetro de torque. Dessa forma, buscou-se compreender como cada variável afeta a dispersão do caulim e as propriedades finais dos compósitos. Para garantir a confiabilidade dos resultados, foi desenvolvida uma metodologia para a produção dos compostos, minimizando interferências externas. A caracterização dos materiais foi realizada por meio de ensaios mecânicos, como tração e alongamento; técnicas de microscopia, como MEV e AFM; e análises reológicas, incluindo cisalhamento oscilatório de pequenas amplitudes (SAOS), quepermitiram avaliar a dispersão da carga e as propriedades resultantes dos compósitos. Os ensaios demonstraram que, independentemente do método de processamento utilizado, os compósitos contendo caulim apresentaram propriedades finais similares. Por outro lado, o caulim trouxe benefícios ao processo de vulcanização, aumentando a densidade de ligações cruzadas e reduzindo a reversão dos compostos vulcanizados. Além disso, os resultados evidenciaram que o processo de mistura tem um impacto significativo na estrutura final dos materiais. Assim, os resultados indicam que, nas condições testadas e sem o uso de compatibilizantes, o caulim não promoveu melhorias expressivas nas propriedades mecânicas e reológicas da borracha natural. Ainda assim, devido ao seu baixo custo e efeito positivo na estabilidade térmica do composto, pode ser considerado uma carga de enchimento viável, com potencial para aumentar a durabilidade dos produtos finais.
- Imprenta:
- Data da defesa: 14.04.2025
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ABNT
CAMARGO, Michael Cezar. Avaliação da dispersão de caulim em compostos de borracha natural: a influência da etapa de mistura. 2025. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2025. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-11072025-133829/pt-br.php. Acesso em: 09 jan. 2026. -
APA
Camargo, M. C. (2025). Avaliação da dispersão de caulim em compostos de borracha natural: a influência da etapa de mistura (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-11072025-133829/pt-br.php -
NLM
Camargo MC. Avaliação da dispersão de caulim em compostos de borracha natural: a influência da etapa de mistura [Internet]. 2025 ;[citado 2026 jan. 09 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-11072025-133829/pt-br.php -
Vancouver
Camargo MC. Avaliação da dispersão de caulim em compostos de borracha natural: a influência da etapa de mistura [Internet]. 2025 ;[citado 2026 jan. 09 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-11072025-133829/pt-br.php
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