Polímeros: Ciência e Tecnologia
https://revistapolimeros.org.br/article/doi/10.1590/S0104-14282006000100011
Polímeros: Ciência e Tecnologia
Scientific & Technical Article

Caracterização Térmica e Reológica de Borracha de Pneu Desvulcanizada por Microondas

Thermal and Rheological Characterization of Ground Tire Rubber Devulcanized by Microwaves

Bretas, Rosario E. S.; Waki, Daniel A.; Scuracchio, Carlos H.

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Resumo

Borracha de pneu pós-consumo previamente particulada foi submetida a um tratamento em microondas, de forma a promover a quebra de suas ligações cruzadas, ou seja, sua desvulcanização. A influência das variáveis do processo, tais como tempo de exposição às microondas e número de etapas de tratamento, foi investigada. Após o tratamento, estes materiais foram caracterizados em termos de suas propriedades térmicas por calorimetria exploratória diferencial e reológicas por reometria capilar. Também foi feita extração de solúveis em soxhlet, para avaliar a quantidade de borracha que foi efetivamente desvulcanizada durante o tratamento por microondas. O processo de desvulcanização mostrou-se um método viável para produzir um material passível de ser moldado, de forma semelhante a uma borracha virgem. No entanto, em nenhuma condição de desvulcanização utilizada foi possível obter um material 100% solúvel, ou seja, totalmente desvulcanizado. A análise térmica sugere que ocorre um processo semelhante ao envelhecimento do material durante o tratamento com as microondas.

Palavras-chave

Reciclagem, borracha, desvulcanização, microondas, borracha de pneu moída

Abstract

Ground tire rubber was submitted to a microwaves treatment in order to promote its devulcanization, that is, the breaking of the crosslinks between the chains. The influence of the processing parameters, such as time of exposure to the microwaves and number of treatment steps, was investigated. After the treatment, the material was characterized in terms of its thermal, by DSC, dynamic-mechanical, by DMA and rheological, by capillary rheometry, properties. In addition, the extraction of soluble fractions was made in soxhlet, to evaluate the amount of rubber that effectively was devulcanized during the microwaves treatment. The devulcanization treatment showed to be a viable method to produce a material which can be molded, in a similar way to virgin rubber. However, the complete devulcanization of the material was not possible in any devulcanization condition used. The thermal analysis showed that significant changes in the chemical structure were induced when the material was exposed to the microwaves for long times.

Keywords

Rubber recycling, devulcanization, microwaves, ground tire rubber, GTR

References



1. Adhikari, B. and Maiti, de D. - “Reclamation and recycling of waste rubber”; Progress in Polymer Science, Vol. 25, pags. 909-948, (2000).

2. Sharma, V. K.; Fortuna, F.; Mincarini, M.; Berillo, M. and Cornacchia, G. - “Disposal of waste tyres for energy safe environment”; Applied Energy, Vol. 65. pags. 381- 394, (2000).

3. Chang, Y., M. - “On pyrolysis of waste tire: degradation rate and product yields”; Resources, Conservation and Recycling, Vol. 17, pags. 125-139, (1996).

4. Siddique, R.; Naik, T. R. - “Properties of concrete containing scrap-tire rubber – an overview”; Waste Management Vol. 24, pags. 563–569, (2004).

5. Pittolo, M.; Burford, R. P. - “Recycled Rubber Crumb as a Toughener or Polystyrene”; Rubber Chemistry and Technology, Vol. 58, pags. 97-107, (1985).

6. Araújo, E. M.; Carvalho, A. H.; Fook, M. V. L. and D’almeida, J. R. M. - “Propriedades Mecânicas de blendas de PS/ resíduo de borracha – Influência da concentração, granulometria e método de moldagem”; Polímeros: Ciência e Tecnologia, Jul/Set 1997, pags. 45-52, (1997).

7. Oliphant, K. and Baker, W. E. - “The Use of Cryogenically Ground Rubber Tires as a Filler in Polyolefin Blends”; Polymer Engineering and Science, Vol. 33, No. 3, (1993).

8. Scuracchio, C. H.; Bretas, R. E. S. and Isayev, A. I. - “Blends of PS with SBR Devulcanized By Ultrasound: Rheology and Morphology”; Journal of Elastomers and Plastics, Vol. 36, pags. 45-75, (2004).

9. Levin, V. Y.; Kim, S. H.; Isayev, A.i.; Von Meerwall, E. and Massey, J. - “Ultrasound Devulcanization of Sulphur Vulcanized SBR: Crosslink Density and Molecular Mobility”; Rubber Chemistry and Technology, Vol. 69, pags. 104-103, (1996).

10. Levin, V. Y.; Isayev, A.i. and Kim, S. H. - “Superior mechanical properties of reclaimed SBR with bimodal network”; Rubber Chemistry and Technology, Vol. 70, pags. 194-201, (1997).

11. Novotny, D. S.; Marsh, R. I.; Masters, F. C. and Tally, D. N. - “Microwave devulcanization of rubber”; Patente No. US 4,104,205, (1978).

12. Wicks, G. G.; Schulz, R. I.; Clark, D. E. and Folzd. C. - “Microwave treatment of vulcanized rubber”; Patente No. 6,420,457, (2002).

13. Masaki, K.; Ohkawara, S. I.; Hirano, T.; Seno, M. and Sato, T. - “Devulcanization of nitrile butadiene rubber in nitrobenzene”; Journal of Applied Polymer Science, Vol. 91, pags. 3342-3353, (2004).

14. Tostenson, E. T. and Chou, T. W. - “Microwave processing, fundamentals and applications”; Composites: Part A: Applied Science and Manufacturing”, Vol. 30, pags. 1055-1071, (1999).

15. Amari T.; Themelis, N. J. and Wernick, K. W. - “Resource recovery from used rubber tires” Resources Policy, Vol. 25, pags. 179–188, (1999).

16. Yashin, V. V. and Isayev, A. I. - “A Model for Rubber Degradation Under Ultrasonic Treatment: PartII. Rupture of Rubber Network and Comparison with Experiments”; Rubber Chemistry and Technology, Vol.73, pags. 325-339, (2000).

17. Bretas, R. E. S. and Ávila, M. A. - “Reologia de Polímeros Fundidos”.

18. Turi, E. A. - “Thermal characterization of polymeric materials”; 2ed. San Diego, Academic Press, pág. 264, 1997.

19. Canevarolo Jr., S. V. - “Análise térmica dinâmicomecânica”, em Técnicas de Caracterização de Polímeros, 1ª Edição, Ed. Artliber, São Paulo, (2004).
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