Devido às suas propriedades únicas, as borrachas, também conhecidas como elastômeros, são empregadas em uma ampla gama de setores. Elas desempenham um papel fundamental em diversas áreas, como a automotiva, aeroespacial, civil, eletrônica e saúde. Como exemplo, no setor automotivo, as borrachas são fundamentais na produção de pneus, mangueiras de arrefecimento e amortecedores. Na esfera da construção civil, elas contribuem significativamente na impermeabilização e vedação, sendo também empregadas no isolamento térmico e acústico. A durabilidade e a resistência química das borrachas sintéticas, juntamente com sua leveza, as tornam ideais para a fabricação de luvas cirúrgicas e equipamentos médicos. Consequentemente, dada a vasta gama de aplicações, é natural que a produção mundial de borracha seja considerável, o que inspira as preocupações ecológicas referentes ao acúmulo desses materiais no ambiente. Sabe-se que os polímeros são dificilmente decompostos por microrganismos. No entanto, a preocupação com o acúmulo de elastômeros é ainda maior, dada a dificuldade em reciclá-los, o que frequentemente desestimula a busca pelo reaproveitamento desses materiais. Em geral, as borrachas tornam-se adequadas para suas respectivas aplicações somente após serem submetidas à vulcanização. Este procedimento estabelece ligações cruzadas entre as cadeias poliméricas, melhorando de forma significativa as propriedades mecânicas e a resistência às intempéries do elastômero. Entretanto, as ligações cruzadas formadas durante a vulcanização tornam a borracha infusível e insolúvel, características que inviabilizam a reciclagem do material. Uma alternativa comum para o reaproveitamento de borrachas é a moagem, para o uso na composição de novos produtos, como esteiras industriais e solas de calçados, ou como constituinte em misturas de asfalto e concreto. Entretanto, esses métodos de reciclagem não contribuem para solucionar o problema da crescente demanda pela produção de borracha, que vem aumentando a cada ano. A fim de solucionar essas adversidades, foram propostas técnicas de desvulcanização, através das quais as ligações cruzadas do elastômeros são rompidas, possibilitando o seu reprocessamento. O objetivo da desvulcanização é clivar seletivamente as ligações cruzadas, minimizando o dano às cadeias poliméricas, para assim preservar as propriedades mecânicas do material. A desvulcanização pode ser realizada por diferentes técnicas: química, física, assistida por micro-ondas ou ultrassom, biorremediação e, inclusive, combinações dessas diferentes estratégias. Este trabalho verifica a viabilidade da desvulcanização química de compostos de borracha natural (NR) e de borracha de polibutadieno (BR) em atmosfera de dióxido de carbono supercrítico (scCO2). Espera-se que o fluido supercrítico atue de duas maneiras: (i) inchando o material polimérico, expondo as ligações cruzadas; (ii) solubilizando e transportando um agente desvulcanizante, que atuará na clivagem da reticulação. Serão experimentados diferentes agentes desvulcanizantes, como o dialil dissulfeto (DADS) e óleo de alho, os quais possuem vantagens ecológicas e econômicas. A eficiência da desvulcanização é avaliada pela quantidade de fração solúvel obtida após o procedimento, bem como pela diminuição da densidade de reticulação da porção insolúvel. As técnicas que permitem caracterizar a qualidade do material obtido, são: modelo de Horikx, análises térmicas, como análise termogravimétrica (TGA), calorimetria de varredura diferencial (DSC). A espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) indicará se houve ligação química entre as moléculas do agente desvulcanizante e a borracha. Técnicas de microscopia podem ser realizadas a fim de se comparar o produto obtido através desvulcanização com o material virgem, além de verificar a compatibilidade de fases de elastômeros compostos por borrachas cruas e recicladas. Portanto, este estudo amplia o entendimento sobre a desvulcanização química de elastômeros, verificando o potencial desvulcanizante de substâncias naturais e sintéticas em processos assistidos por scCO2. Os resultados auxiliam na obtenção de rotas sustentáveis e eficientes para a reciclagem de borracha, com implicações significativas para a indústria de pneus e materiais elastoméricos.
Bem-vindo(a) aos Anais do VII NanoMat, evento organizado pela Pós-graduação em Nanociências e Materiais Avançados da Universidade Federal do ABC (UFABC) com o intuito de reunir e debater trabalhos desenvolvidos por alunos e pós-doutorandos em Materiais e áreas afins.
Comissão Organizadora
Pedro Alves da Silva Autreto
Andre Luiz Martins de Freitas
Aryane Tofanello
Comissão Científica
Ferramenta completa de submissão, avaliação e publicação de anais para eventos científicos.
