Caracterização Físico-Mecânica de Filmes de Borracha Natural Epoxidada Curáveis em Temperatura Ambiente
Physical-Mechanical Characterization of Epoxidized Natural Rubber Films Curable at Ambient Temperature
Nunes, Regina C. R.; Gomes, Ailton S.; Picciani, Paulo H. S.; Ferreira, Marcos T.; Jorge, Rosane M.
http://dx.doi.org/10.1590/S0104-14282009000400013
Polímeros: Ciência e Tecnologia, vol.19, n4, p.329-335, 2009
Resumo
Neste trabalho é apresentado o estudo da formação de reticulações na temperatura ambiente, de borracha natural epoxidada (ENR) de 25% de grau de epoxidação, com um agente de cura contendo o tiol trimetilolpropano tris(2-mercaptoacetato) (TMP-SH). As composições foram realizadas a partir de solubilização da ENR e, posterior reação com o TMP-SH. Foram preparadas composições com 5, 10 e 20 phr de ENR e controles contendo NR e ENR. Também foi preparada uma composição com NR e 10 phr de TMP-SH para comprovar o efeito do grupo epóxido. A formação de reticulação dos filmes foi determinada pelas propriedades físico-mecânicas como grau de inchamento no equilíbrio, resistência à tração e propriedades dinâmico-mecânicas. Os resultados mostraram a eficiência do agente de cura e a influência do teor incorporado de TMP-SH nas propriedades determinadas, e a composição de ENR com 10 phr do agente de cura foi a que apresentou melhor desempenho físico-mecânico.
Palavras-chave
Borracha natural epoxidada, cura, resistência à tração, DMA, grau de inchamento
Abstract
This paper presents the crosslinking study at room temperature of epoxidised natural rubber (ENR), of 25% of epoxidation level, with a curing agent containing thiol trimethylolpropane tris(2-mercaptoacetate) (TMP-SH). The compositions were made from solubilization of ENR, and subsequent reaction with TMP-SH. Compositions with 5, 10 and 20 phr of TMP-SH, NR and ENR controls were prepared. It was also prepared a composition with NR and 10 phr of TMP-SH to demonstrate the effect of epoxide group. The crosslinking formation of the films was determined by physical-mechanical properties as equilibrium swelling index, tensile strength and dynamic-mechanical properties. The results showed the efficiency of the cure agent and the influence of TMP-SH content incorporated, in the studied properties, and the ENR composition with 10 phr of curing agent presented the best physical-mechanical performance.
Keywords
Epoxidized natural rubber, cure, tensile strength, DMA, swelling index
References
1. Liu, C. Z.; Shi, L. Q.; Xu, S. L.; Zhou, Z. Y.; Luo, S. Z. & Long, X. G. - Vacuum, 75, p.71 (2004).
2. Posson, P. L. - WO 9963298, Patent Cooperation Treaty (PCT), Walnut Creek, (1999).
3. Bhowmick, A. K.; Hall, M. M. & Benarey, H. A. - “Rubber Products Manufacturing Technology”, Marcel Dekker Inc., New York (1994).
4. Escócio,V. A.; Martins, A. F.; Costa, D. M. R; Visconte, L. L. Y. & Nunes, R. C. R. - Polím. Ciênc. e Tecnol., 13, p.132 (2003).
5. Gelling, I. R. & Porter, M. - “Chemical Modification of Natural Rubber” in: Natural rubber science and technology, A. D. Roberts (ed.), Malaysian Rubber Producers Research Association, Oxford University Press, Oxford, 1990.
6. Derouet, D.; Mulder-Houdayer, S. & Brosse, J. C. - J. Appl. Polym. Sci., 95, p.39 (2005).
7. Rocha, T. L. A. C.; Jacobi, M. M.; Samios, D. & Schuster, R. H. - Polím. Ciênc. Tecnol., 16, p.111 (2006).
8. Rocha, T. L. A. C.; Jacobi, M. M. & Schuster, R. H. - Polím. Ciênc. e Tecnol., 14, p.377 (2004).
9. Bandyopadhyay, A.; Sakkar, M. D. & Bhowmick, K - J. Polym. Sci.: Part B Polym. Phys., 43, p.2399 (2005).
10. Okwu, U. N. & Okieimen, F. E. - Europ. Polym. J., 37, p.2253 (2001).
11. Roychoudhury, A.; De, P. P.; Dutta, N. K.; Roychoudhury, N.; Haidar, B. & Vidal, A. - Rubb. Chem. Technol., 66, p.230 (1993).
12. Ratnam, C. T.; Kamaruddin, S.; Nasir, M.; Baharin, A. & Zaman, K. - Europ. Polym. J., 37, p.1667 (2001).
13. Ratnam, C. T.; Nasir, M.; Baharin, A. & Zaman, K. - J. App. Polym. Sci., 81, p.1925 (2001).
14. Ratnam, C. T.; Kamaruddin, S.; Sivachalam, Y.; Talib, M. & Yahya, N. - Polym. Test., 25, p.475 (2006).
15. Lee, H. & Neville, K. - “Handbook of epoxy resins”, McGraw-Hill Book Company, New York (1967).
16. Associação Brasileira de Normas Técnicas – ABNT. - “NBR 11598: Látex concentrado de borracha natural”, Rio de Janeiro, Brasil (1989).
17. Phinyocheep, P.; Phetphaisit, C. W.; Derouet, D.; Campistron, I. & Brosse, J. C. - J. Appl. Polym. Sci., 95, p.6 (2005).
18. Sanguansap, K.; Suteewong, T.; Saendee, P.; Buranabunya, U. & Tangboriboonrat, P. - Polym., 46, p.1373 (2005).
19. Burfield, D. R.; Lim, K. L.; Law, K. S. & Soon, N. G. - Polymer, 25, p.995 (1984).
20. Bandyopadhyay, A.; Sakkar, M. D. & Bhowmick, K. - Rubb. Chem. Techn., 77, p.830 (2004).
21. Flory, P. J. - “Principles of Polymer Chemistry”, Cornel University Press, New York (1953).
22. Deutsches Institut für Normung - “DIN 53504: Testing of elastomers, determination of ultimate tensile strength, tensile strength, elongation at failure and stress values by a tensile test”, Germany (1994).
23. Coran, A. Y. - Rubb. Chem. and Technol., 68, p.351 (1995).
24. Johnson, T. & Thomas, S. - Polymer, 41, p.7511 (2000).
25. Tangboriboonrat, P. & Lerthititrakul, C. - Coll. Polym. Sci., 280, p.1097 (2002).
26. Morton, M. - “Rubber Technology”, Van Nostrand Reinhold, New York (1983).
27. Canevarolo, S. V. - “Análise térmica dinâmico-mecânica”, in: Técnicas de Caracterização de Polímeros, Antilever Editora Ltda, São Carlos (2004).
28. Cramer, N. B. & Bowman, C. N. - J. Polym. Sci: Part A: Polym. Chem., 39, p.3311 (2001).
29. Kallitsis, J. K. & Kalfoglou, N. K. - J. Appl. Polym. Sci., 37, p.453 (1989).
2. Posson, P. L. - WO 9963298, Patent Cooperation Treaty (PCT), Walnut Creek, (1999).
3. Bhowmick, A. K.; Hall, M. M. & Benarey, H. A. - “Rubber Products Manufacturing Technology”, Marcel Dekker Inc., New York (1994).
4. Escócio,V. A.; Martins, A. F.; Costa, D. M. R; Visconte, L. L. Y. & Nunes, R. C. R. - Polím. Ciênc. e Tecnol., 13, p.132 (2003).
5. Gelling, I. R. & Porter, M. - “Chemical Modification of Natural Rubber” in: Natural rubber science and technology, A. D. Roberts (ed.), Malaysian Rubber Producers Research Association, Oxford University Press, Oxford, 1990.
6. Derouet, D.; Mulder-Houdayer, S. & Brosse, J. C. - J. Appl. Polym. Sci., 95, p.39 (2005).
7. Rocha, T. L. A. C.; Jacobi, M. M.; Samios, D. & Schuster, R. H. - Polím. Ciênc. Tecnol., 16, p.111 (2006).
8. Rocha, T. L. A. C.; Jacobi, M. M. & Schuster, R. H. - Polím. Ciênc. e Tecnol., 14, p.377 (2004).
9. Bandyopadhyay, A.; Sakkar, M. D. & Bhowmick, K - J. Polym. Sci.: Part B Polym. Phys., 43, p.2399 (2005).
10. Okwu, U. N. & Okieimen, F. E. - Europ. Polym. J., 37, p.2253 (2001).
11. Roychoudhury, A.; De, P. P.; Dutta, N. K.; Roychoudhury, N.; Haidar, B. & Vidal, A. - Rubb. Chem. Technol., 66, p.230 (1993).
12. Ratnam, C. T.; Kamaruddin, S.; Nasir, M.; Baharin, A. & Zaman, K. - Europ. Polym. J., 37, p.1667 (2001).
13. Ratnam, C. T.; Nasir, M.; Baharin, A. & Zaman, K. - J. App. Polym. Sci., 81, p.1925 (2001).
14. Ratnam, C. T.; Kamaruddin, S.; Sivachalam, Y.; Talib, M. & Yahya, N. - Polym. Test., 25, p.475 (2006).
15. Lee, H. & Neville, K. - “Handbook of epoxy resins”, McGraw-Hill Book Company, New York (1967).
16. Associação Brasileira de Normas Técnicas – ABNT. - “NBR 11598: Látex concentrado de borracha natural”, Rio de Janeiro, Brasil (1989).
17. Phinyocheep, P.; Phetphaisit, C. W.; Derouet, D.; Campistron, I. & Brosse, J. C. - J. Appl. Polym. Sci., 95, p.6 (2005).
18. Sanguansap, K.; Suteewong, T.; Saendee, P.; Buranabunya, U. & Tangboriboonrat, P. - Polym., 46, p.1373 (2005).
19. Burfield, D. R.; Lim, K. L.; Law, K. S. & Soon, N. G. - Polymer, 25, p.995 (1984).
20. Bandyopadhyay, A.; Sakkar, M. D. & Bhowmick, K. - Rubb. Chem. Techn., 77, p.830 (2004).
21. Flory, P. J. - “Principles of Polymer Chemistry”, Cornel University Press, New York (1953).
22. Deutsches Institut für Normung - “DIN 53504: Testing of elastomers, determination of ultimate tensile strength, tensile strength, elongation at failure and stress values by a tensile test”, Germany (1994).
23. Coran, A. Y. - Rubb. Chem. and Technol., 68, p.351 (1995).
24. Johnson, T. & Thomas, S. - Polymer, 41, p.7511 (2000).
25. Tangboriboonrat, P. & Lerthititrakul, C. - Coll. Polym. Sci., 280, p.1097 (2002).
26. Morton, M. - “Rubber Technology”, Van Nostrand Reinhold, New York (1983).
27. Canevarolo, S. V. - “Análise térmica dinâmico-mecânica”, in: Técnicas de Caracterização de Polímeros, Antilever Editora Ltda, São Carlos (2004).
28. Cramer, N. B. & Bowman, C. N. - J. Polym. Sci: Part A: Polym. Chem., 39, p.3311 (2001).
29. Kallitsis, J. K. & Kalfoglou, N. K. - J. Appl. Polym. Sci., 37, p.453 (1989).