O efeito da substituição total ou parcial do ácido esteárico por óleos vegetais de linhaça e amendoim foi investigado em composições de borracha natural (NR). Um sistema de vulcanização convencional foi escolhido e os estudos cinéticos foram conduzidos nas temperaturas de 160 ºC, 170 ºC e 180 ºC. O modelo cinético detalhado permitiu estudar os diferentes estágios da vulcanização e verificar que na etapa de formação do precursor de ligações cruzadas (A → B) houve diferenças significativas entre o ácido esteárico e os óleos vegetais. Tal resultado foi devido à presença expressiva de ácidos graxos insaturados na composição química dos óleos de linhaça e de amendoim (principalmente, os ácidos oléico e linolênico), o que facilitou a ocorrência de reações laterais inesperadas e, consequentemente, diminuiu o rendimento final de ligações cruzadas nos vulcanizados.

The effect of the total or partial replacement of stearic acid with vegetable oils of linseed and peanut has been investigated in natural rubber (NR) compositions. A conventional vulcanization system has been chosen and kinetic studies have been done in the temperatures of 160 ºC, 170 ºC and 180 ºC. The detailed kinetic model has allowed studying the different stages of vulcanization and verifying that in the formation of the crosslink precursor (A → B) there were significant differences between stearic acid and the vegetable oils. This result has been attributed to the high concentration of unsaturated fat acids in the chemical composition of the vegetable oils (mainly, oleic and linolenic acids), which allowed unexpected side reactions and, consequently, diminished the final yield of crosslinking in the vulcanizates.

O efeito de dois óleos vegetais, óleo de linhaça e óleo de amendoim, em composições de borracha natural (NR) foi avaliado. Um sistema de vulcanização convencional foi escolhido e, após a mistura os parâmetros reométricos (Mℓ, Mh, t s1 e t90) foram analisados. A cinética de vulcanização também foi estudada através de um modelo simplificado. A constante de taxa (k) foi determinada em 160° C, 170 °C e 180 °C e a energia de ativação (Ea) global do processo foi estimada. Os resultados experimentais permitem concluir que os óleos sozinhos ou combinados são capazes de atuar como ativadores e, juntamente com os demais ingredientes da composição, de vulcanizar a borracha. No entanto, uma densidade de ligações cruzadas satisfatória só é atingida quando o ácido esteárico está presente.

The effect of two vegetable oils, linseed oil and peanut oil, in natural rubber (NR) compositions was available. A conventional system of vulcanization was chosen and, after the mixtures the rheometer parameters (Mℓ, Mh, t s1 e t90) were analyzed. The vulcanization kinetics was also studied through the simplified model. The constant rate (k) was determined at 160 °C, 170 °C and 180 °C, and the global activation energy (Ea) of the process was estimated. Experimental results show that oils alone or combined are capable of acting as activators and, together with the other components, vulcanize rubber. However, an adequate crosslinking density is only reached when stearic acid is present.

Nesta investigação, fios e tecidos foram fabricados a partir da mistura de resíduos pós-consumo de poli(tereftalato de etileno) (PET), resíduos da reciclagem primária de poliéster convencional e elastano. As propriedades físico-químicas foram obtidas e comparações com fios e tecidos de poliéster comercial/elastano foram feitas. Os resultados mostraram que é viável produzir fios a partir dos resíduos utilizando-se os mesmos procedimentos adotados na indústria têxtil para o produto comercial.

In this investigation, yarns and clothes were made from blending of post-consumer wastes of poly(ethylene terephthalate) (PET), wastes from primary recycling of conventional polyester and elastane. The physicochemical properties were obtained and comparisons with yarns and clothes of commercial polyester/elastane have been made. The results show it is feasible to produce yarns from waste using the same procedures used in the textile industry for the commercial product.

A metodologia da superfície de resposta (MSR) é uma coleção de técnicas estatísticas e matemáticas para desenvolver, melhorar e otimizar processos. Neste estudo, a técnica MSR foi aplicada na investigação do comportamento mecânico de diferentes misturas ternárias de PP/EPDM/SRT. Após a mistura apropriada em uma extrusora de dupla rosca co-rotante e a moldagem por injeção, as propriedades mecânicas (resistência à tração e a resistência ao impacto) foram determinadas e usadas como variáveis de resposta. A microscopia eletrônica de varredura (MEV) foi usada para investigar a morfologia das diferentes misturas e interpretar os resultados. Com ferramentas estatísticas específicas, um número mínimo de experimentos permitiu o desenvolvimento de um modelo de superfície de resposta e a otimização das concentrações dos componentes de acordo com o desempenho mecânico. Valores elevados de resistência ao impacto são alcançados (>80 J.m-1) quando, de acordo com as condições experimentais estudadas, a mistura física de PP/EPDM/SRT mantém as proporções de EPDM e SRT em torno de 25%.

The response surface methodology (RSM) is a collection of statistical and mathematical techniques for developing, improving and optimizing processes. In this study, RSM technique was applied to the investigation of the mechanical behavior of different PP/EPDM/SRT ternary mixtures. After appropriate processing in a co-rotating twin extruder and injection molding, the mechanical properties, such as tensile strength and impact strength, were determined and used as response variables. Scanning electron microscopy (SEM) was used for investigating the morphology of the different blends and to interpret the results. With specific statistical tools, a minimum number of experiments allowed the response surface model to be developed and the concentrations of the components to be optimized according to the mechanical performance. High values of impact strength were reached (>80 J.m-1) when the PP/EPDM/SRT mixture had a EPDM/SRT ratio of around 25%.

Um resíduo gerado no processo de galvanoplastia (RG), rico em metais, foi incorporado em composições de borracha natural (NR) em substituição parcial ou total ao ativador comum do processo de vulcanização, o óxido de zinco (ZnO). As diferentes misturas foram preparadas em um misturador de calandras e, após a reometria, foram vulcanizadas a 150 °C. As propriedades mecânicas de resistência à tração e rasgo foram determinadas, além do teor de gel. Além disso, o efeito do resíduo RG sobre a cinética de vulcanização foi analisado através do modelo de Coran, usando-se as temperaturas de 150, 160 e 170 °C. Os resultados mostraram que RG desenvolve algum efeito catalítico sobre a vulcanização de NR, embora exista uma considerável perda na resistência à tração quando o teor de RG excede o do ZnO nas composições. Quanto ao rasgo, a propriedade é mantida em um patamar satisfatório enquanto teores menores de RG são utilizados.

A waste generated in the electroplating process (RG), rich in metals, was incorporated in natural rubber (NR) compositions, as a partial or complete replacement of zinc oxide (ZnO), which is a typical activator of the vulcanization process. Different mixtures were prepared in a two-roll mixer, which were vulcanized at 150 ºC after the rheometry measurements. Mechanical properties such as tensile and tear strength were evaluated, as well as the gel content. In addition, the effect of RG waste upon the vulcanization kinetics was analyzed with the Coran model using temperatures at 150, 160 and 170 ºC. The results showed that RG develops some catalytic effect upon NR vulcanization, but there is a poor mechanical performance when RG loading is higher than that of ZnO in the compositions. For the tear strength, the property is maintained at a reasonable level if a small RG loading is utilized.

O potencial do óleo de mamona como um ativador para a vulcanização de composições de borracha natural (NR) contendo sílica foi investigado. Utilizando-se um planejamento de experimentos adequado, manteve-se a concentração de sílica e outros aditivos constantes enquanto as quantidades de ácido esteárico, óleo de mamona e poli(etileno-glicol) foram variadas. A cura foi conduzida em um reômetro de disco oscilatório TI-100 e a variável de controle escolhida foi a resistência à tração. Os resultados demonstraram que o óleo de mamona sozinho não exerce influência considerável sobre o desempenho mecânico da borracha natural em presença de sílica.

The possible use of castor oil fatty acid as an activator for the vulcanization reaction in silica-filled natural rubber (NR) compounds was investigated. The design and analysis of the experiments were carried out by keeping constant the concentration of silica and the other ingredients while the amounts of stearic acid, castor oil and poly(ethylene glycol) were varied. Cure was carried out on a TI-100 oscillating disk rheometer, and the tensile strength was chosen as the control variable. The results show that the addition of castor oil does not significantly change the mechanical performance of silica-filled natural rubber compounds.

As borrachas, para serem convertidas em materiais úteis do ponto de vista de aplicações, precisam ser misturadas a alguns ingredientes, os quais vão lhes dar as características desejadas para, então, serem vulcanizadas. Neste artigo, os aspectos históricos da vulcanização são abordados bem como a evolução dos aditivos essenciais à maioria das formulações.

Rubbers, to be turned into useful materials from the commercial applications point of view, need the addition of a few other ingredients which, upon vulcanization, will impart the desired characteristics to the material. In this paper, historical aspects of vulcanization are revised as well as the evolution of the additives used in most of the formulations.

Cinza da casca de arroz foi incorporada em borracha natural (NR) utilizando-se um misturador de cilindros. O sistema de vulcanização convencional (CV) foi escolhido e os estudos sobre a cura das composições foram conduzidos em um Curômetro TI-100. As curvas de torque foram obtidas em 150, 160, 170 e 180 °C. A velocidade global e a energia de ativação aparente para o processo de vulcanização foram calculadas para cada composição, assumindo que a vulcanização segue uma cinética de primeira ordem. Para fins de comparação, duas cargas comerciais, sílica precipitada (Zeosil-175) e negro de fumo (N762), foram também usadas. Foi observado que a adição da cinza da casca de arroz às composições de NR, em comparação às outras cargas utilizadas, aumentou a velocidade de reticulação e diminuiu a energia de ativação aparente de modo mais marcante.

Rice husk ash was incorporated into natural rubber (NR) using a laboratory size two-roll mill. A conventional vulcanization system (CV) was chosen and cure studies were carried out on a TI-100 Curometer. The torque curves were obtained at 150, 160, 170, and 180 °C. The overall rate and the apparent activation energy for the vulcanization process were calculated for each compound assuming that vulcanization follows first-order kinetics. For the purpose of comparison, two commercial fillers, precipitated silica (Zeosil-175) and carbon black (N762), were also used. In comparison to the other fillers used, the addition of rice husk ash to NR compounds increased the crosslinking rate and lowered the apparent activation energy in a more marked way.