Estudo preliminar de impregnação de compostos com o auxílio do CO2 supercrítico para aplicação na desvulcanização de elastômeros

Estudo preliminar de impregnação de compostos com o auxílio do CO2 supercrítico para aplicação na desvulcanização de elastômeros

• Autor
• Jorge André Pereira Monteiro
• Resumo

• Estudo preliminar de impregnação de compostos com o auxílio do CO2 supercrítico para aplicação na desvulcanização de elastômeros  

              Introdução

              A demanda global por produtos de borracha industrial ao longo dos anos tem sido extremamente alta e a expectativa é de constante crescimento. Isso ocasiona consequentemente à produção de enormes quantidades de resíduos de borracha pós-consumo e rebarbas. Em 2024, fabricantes de pneus investiram mais de US$ 13 bilhões construção de novas plantas fabris e na expansão da capacidade de produção (“Global Tire Report 2025”, [S.d.]). Essa grande quantidade produzida e as expectativas de expansão de produções demonstram a importância do reaproveitamento dessa enorme quantidade de resíduos (“EuRIC Annual Report”, 2025). O processo de reciclagem visa o reaproveitamento dos resíduos pós-consumo e rebarbas de processos produtivos. A reciclagem busca quebrar a estrutura reticulada dos elastômeros, visando à transformação desses resíduos e sobras de borracha em produtos que podem ser processados ??e vulcanizados novamente, economizando custos com matérias-primas e preservando recursos naturais e o meio ambiente.

              Objetivos

              O projeto visa estudar borrachas nitrílicas NBR e HNBR, iniciando pela impregnação do composto desvulcanizante, permitindo avaliar a influência da estrutura polimérica e do grau de saturação da cadeia no processo de desvulcanização com o auxílio do CO2 supercrítico (CO2-sc). O estudo visa a comparação do comportamento de NBR e HNBR durante o processo de desvulcanização. Será desenvolvido um modelo para descrever o processo de desvulcanização, considerando os fenômenos de quebra de ligações cruzadas, degradação da cadeia principal e a taxa global de desvulcanização em função das condições operacionais. Espera-se reincorporar o material reciclado em novas formulações e analisar as propriedades.

              Metodologia

              Inicialmente, foi utilizado o extrato de cravo para a impregnação em diferentes matrizes poliméricas (PC, PLLA, PE, PP, PS, NR, BR, EVA e EPDM) a 200 bar e 35°C, visando avaliar à eficiência do CO2-sc na impregnação do composto nas matrizes, gerando dados para a desvulcanização das borrachas de NBR e HNBR.

              Resultados preliminares

              Os resultados indicam que a eficiência da impregnação do extrato de cravo por CO2-sc depende diretamente das propriedades estruturais e térmicas das matrizes poliméricas. As matrizes elastoméricas apresentaram um maior rendimento de impregnação, associado à elevada mobilidade molecular e maior volume livre, enquanto os polímeros semicristalinos mostraram limitação devido às regiões cristalinas. Polímeros com Tg elevada apresentaram menor mobilidade segmentar nas condições experimentais, o que pode ter influenciado a retenção do extrato.

              Conclusão preliminar

              A eficiência da impregnação está diretamente relacionada às propriedades físico-químicas das matrizes poliméricas, como composição, temperatura de transição vítrea, temperatura de fusão, cristalinidade, polaridade e capacidade de absorção de CO2.

             

              Referências

  EuRIC Annual Report. abr. 2025.

   

  Global Tire Report 2025. Global Tire Report 2025, [S.d.]. 

• Palavras-chave
• desvulcanização, co2 supercrítico, reciclagem, elastômeros, impregnação
• Modalidade
• Pôster
• Área Temática
• Materiais Avançados