Abstract Silica was extracted from rice husk ash (RHA) by a sequence of reactions to produce nanosilica. Two laboratory routes, co-coagulation and spray drying, were used to incorporate the nanosilica into the rubber matrix. Samples were characterized regarding filler incorporation efficiency, thermal stability, rheological behavior and morphology. Thermogravimetric analysis showed that spray-drying was the most efficient filler incorporation process and also the presence of silica increased the thermal resistance of the rubber compound when compared to the unfilled rubber. The rheological behavior showed that NBR filled with silica presented higher elastic torque (S’), storage modulus (G’) and complex viscosity (η*) than unfilled rubber. The Payne effect was also observed for the composites produced by spray-drying. In addition, the thermal behavior and Payne effect results were supported by the comparison of morphology observed by FEG-SEM analysis.

Este artigo utiliza simulações para estudar o processo de polimerização radicalar via transferência de átomo por meio da análise do comportamento das espécies químicas (polímeros "vivos", "dormentes" e "mortos"). Para isso, um modelo matemático foi desenvolvido usando o método dos momentos, e os dados experimentais da polimerização de estireno, obtidos da literatura, foram utilizados para validá-lo. A partir disto, foram obtidos perfis de concentração destas espécies, que foram posteriormente usados para obter as propriedades médias dos polímeros (Mn e IPD). As propriedades foram avaliadas em diferentes valores da costante deequilíbrio (Keq) e verificou-se que os valores na ordem de 10-7 e 10-9 proporcionam o melhor controle na estrutura dos polímeros. Esta pesquisa é, por isto, um ponto de partida para a escolha ideal do sistema catalítico, ligantes e iniciadores. Além disso, a técnica de modelagem apresentou-se como uma ferramenta de fácil implementação e bastante eficiente na análise do processo ATRP.

This article uses simulations to study the atom transfer radical polymerization by analyzing the behavior of the chemical species ("living", "dormant" and "dead" polymers). For this, a mathematical model has been developed using the method of moments, and experimental data from styrene polymerization, obtained from literature, were used to validate the model. From this point, the concentration profiles of all species were obtained, and later on, they were used to obtain the average properties of polymers (Mn and PDI). The properties were evaluated at different values of equilibrium constant (Keq) and it was found that values around 10-7 and 10-9 provide a better control in the structure of polymers. Therefore, this study is a starting point for selecting the optimal catalytic system, binders and initiators. In addition, the modeling technique presented as a useful tool, being very effective on the analysis of ATRP processes.

Os processos de obtenção de artefatos de borracha natural (NR) a partir do látex e a composição dos sistemas de vulcanização são fundamentais na determinação da aplicabilidade e qualidade destes artefatos. Varias técnicas podem ser usadas para a verificação da eficiência do processamento e dos sistemas de vulcanização. O objetivo deste trabalho foi estudar a eficiência da vulcanização de látex de NR por dois sistemas de vulcanização SV1 (sistema convencional) e SV2 (sistema eficiente) em diferentes concentrações através de medidas calorimétricas. A Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC) mostrou ser uma técnica eficaz na obtenção de parâmetros de vulcanização como velocidade, tempo de pré-vulcanização, bem como do excesso de ligações cruzadas. Os resultados foram corroborados pelos ensaios de resistência à tração e análise óptica. De forma geral, o sistema de vulcanização convencional SV1, em comparação ao sistema eficiente SV2 mostrou-se mais adequado para uso, nas condições experimentais deste trabalho, por fornecer maior velocidade de vulcanização, maior segurança de processo e melhor desempenho mecânico.

The manufacture of natural rubber goods from the latex has significant commercial interest. The processes to obtain these artifacts, the type and amounts of the vulcanization systems used are of utmost importance in determining their quality and suitability. A number of techniques can be used to verify the efficiency of both the processing and the vulcanization systems. The objective of this work was the study of the efficiency of NR latex vulcanization carried out by two vulcanization systems, namely SV1 (conventional system) and SV2 (efficient system) in different concentrations, by differential scanning calorimetry (DSC). The DSC has been found to be a very efficient technique for the acquisition of data which would allow the determination of the vulcanization rate, pre-vulcanization time and the excess of crosslinks in elastomers latexes compositions. The results have been corroborated by stress strength tests and optical analysis. In general, the conventional system, SV1, as compared with the efficient SV2, gave the best results, under the experimental conditions, since it provided a higher vulcanization rate, better process safety and better mechanical behavior.

O processo de cura envolve reações de múltiplos mecanismos e sua investigação pode ser feita por meio de várias técnicas. Este trabalho apresenta a comparação entre dois métodos que utilizam parâmetros reométricos para o cálculo da constante cinética de cura (k) relacionada com a cura da borracha nitrílica com a resina fenólica, tendo o policloropreno e o óxido de zinco como sistema ativador. Foi utilizado o planejamento de experimentos fatorial completo (2³ + ponto central) como base para a preparação das formulações e análise dos resultados. Os resultados obtidos identificaram a influência da temperatura, da quantidade de cada um dos componentes das formulações e da adequação dos métodos de avaliação para o processo de cura da borracha nitrílica pela resina fenólica.

The cure process involves reactions with multiple mechanisms and its investigation can be followed by using different techniques. This work compares two methods in which rheometric parameters are used to calculate the cure rate constant (k), related to the cure of nitrile rubber with phenolic resin and having polychloroprene and zinc oxide as the activators. A complete factorial (2³ + central point) experimental design was used as base to prepare the formulations and to analyse the results. The results obtained identified the influence of the temperature, the amount of each component in the formulation and the suitability of the evaluation methods for the cure process of nitrile rubber with phenolic resin.