Reologia e desempenho dinâmico-mecânico de nanocompósitos de borracha natural com óxido de grafeno: efeito de modificadores químicos (2025)
- Authors:
- Autor USP: GONZAGA NETO, ABEL CARDOSO - EP
- Unidade: EP
- Sigla do Departamento: PMT
- Subjects: BORRACHA; VULCANIZAÇÃO; POLÍMEROS (MATERIAIS); ELASTÔMEROS; QUÍMICA ORGÂNICA
- Agências de fomento:
- Language: Português
- Abstract: Este trabalho investigou o desenvolvimento de nanocompósitos de borracha natural (NR) reforçados com óxido de grafeno (GO), com o objetivo de aprimorar suas propriedades reologicas e dinâmicas. O estudo concentrou-se na modificação química da NR com anidrido maleico (MNR) e na utilização do agente de acoplamento TESPT, avaliando suas influências na formação de ligações primárias e secundárias, na vulcanização e no desempenho final dos compostos. A caracterização do GO confirmou sua eficiente oxidação, com presença de grupos funcionais oxigenados, como hidroxilas e carbonilas, identificados por espectroscopia Raman, FTIR e XPS. Análises morfológicas por MEV e AFM evidenciaram a exfoliação das folhas de GO, com espessura nanométrica e alta área superficial. A enxertia do anidrido maleico na NR foi confirmada por FTIR e titulação, resultando em ligações de hidrogênio e interações secundárias. A adição de GO promoveu sua migração preferencial para regiões polares, como a MNR, devido à compatibilidade química. Ensaios reológicos mostraram que o anidrido maleico aumentou a elasticidade, enquanto o GO reduziu os módulos dinâmicos, sugerindo interações limitadas com a matriz de NR. O processo de vulcanização foi significativamente impactado pelos modificadores. O TESPT acelerou a cura em sistemas com NR pura, mas retardou-a em compostos com MNR, sugerindo uma competição entre os agentes. A presença de GO reduziu a densidade de ligações cruzadas, possivelmente pela adsorção múltipla de cadeias poliméricas em sua superfície. As amostras com MNR apresentaram maior dureza e deformação permanente, refletindo a influência adicional das ligações secundárias. Em contrapartida, a adição de GO melhorou o isolamento vibracional, reduzindo a transmissibilidade na frequência de ressonância. A análisedinâmico-mecânica (DMA) indicou que os compostos com MNR apresentaram maior rigidez, enquanto o GO favoreceu a dissipação de energia. Conclui-se que a combinação de GO, MNR e TESPT proporciona um equilíbrio entre propriedades mecânicas e dinâmicas, sendo promissora para aplicações que exigem estabilidade dimensional e amortecimento de vibrações. No entanto, a interação competitiva entre TESPT e MNR demanda ajustes na formulação para otimizar a vulcanização e a densidade de ligações cruzadas.
- Imprenta:
- Data da defesa: 26.11.2025
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ABNT
GONZAGA NETO, Abel Cardoso. Reologia e desempenho dinâmico-mecânico de nanocompósitos de borracha natural com óxido de grafeno: efeito de modificadores químicos. 2025. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2025. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-24032026-080451/pt-br.php. Acesso em: 11 abr. 2026. -
APA
Gonzaga Neto, A. C. (2025). Reologia e desempenho dinâmico-mecânico de nanocompósitos de borracha natural com óxido de grafeno: efeito de modificadores químicos (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-24032026-080451/pt-br.php -
NLM
Gonzaga Neto AC. Reologia e desempenho dinâmico-mecânico de nanocompósitos de borracha natural com óxido de grafeno: efeito de modificadores químicos [Internet]. 2025 ;[citado 2026 abr. 11 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-24032026-080451/pt-br.php -
Vancouver
Gonzaga Neto AC. Reologia e desempenho dinâmico-mecânico de nanocompósitos de borracha natural com óxido de grafeno: efeito de modificadores químicos [Internet]. 2025 ;[citado 2026 abr. 11 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-24032026-080451/pt-br.php
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