Influência da metodologia de incorporação de cargas de reforço sobre as propriedades finais de compósitos elastoméricos de borracha natural/argila

Abstract

Diferentes estratégias têm sido aplicadas e propostas para se alcançar nanocompósitos elastoméricos, as quais vão desde a exploração de novos processos, o tratamento prévio das cargas, visando a sua desagregação em partículas nanométricas antes de sua incorporação, até o uso de agentes compatibilizantes e borrachas modificadas quimicamente, visando uma maior interação matriz-carga. Neste âmbito, este trabalho buscou avaliar três diferentes métodos de incorporação da argila montmorilonita, MMT em matriz de borracha natural escura (NRe), em borracha natural com 15% de unidades epoxidadas (ENR15) e em blenda de NR/ENR50 25/75. Nesta blenda o percentual de grupamentos epóxidos é similar ao teor presente na ENR15. Na blenda avaliou-se o efeito da MMT e da argila organicamente modificada, a OMMT. Na matriz de NRe a argila foi incorporada em emulsão em água, diretamente, na câmara de misturas acoplada a um reômetro de torque do tipo Haake. Na matriz de ENR15 foi incorporada em emulsão no reator logo após a epoxidação da borracha realizada em laboratório. No caso da matriz blenda, a argila foi incorporada particulada com os demais componentes da formulação, em massa diretamente na câmara de mistura. As composições elastoméricas foram caracterizadas quanto as suas propriedades mecânicas, por resistência à tração, sua morfologia por DRX, comportamento térmico (DSC e TGA) e comportamento frente a solventes. Em todas as formulações houve aumento na distância interplanar da argila após a sua incorporação nas matrizes, o que é indicativo da formação de estruturas intercaladas e houve aumento da resistência à tração com a adição da argila, sendo o mesmo dependente, do teor, da natureza da matriz e da forma de incorporação. Adição da MMT em emulsão aquosa diretamente à câmara de mistura mostrou-se bastante promissora resultando em composições com boas propriedades. A presença da argila afeta a eficiência da vulcanização sendo proporcional ao teor de argila.