Carlos Bruno Barreto Luna

Estudo do Comportamento Mecânico, Termomecânico e Morfológico de Misturas de Poliestireno/Composto de Borracha Reciclada (SBR)

Misturas de polimeros constituem alternativa para a obtencao de materiais com propriedades que, em geral, nao sao encontradas em um unico material. O objetivo deste trabalho foi produzir misturas polimericas a partir de uma matriz de poliestireno (PS) com composto de borracha reciclada (SBR) visando a obtencao de propriedades superiores ao PS. As misturas de poliestireno/composto de borracha reciclada foram preparadas em uma extrusora de rosca dupla corrotacional, com adicao de agente compatibilizante e, posteriormente, os grânulos extrusados foram moldados por injecao. Estas foram caracterizadas por ensaio mecânico de tracao, analise termica-dinâmico-mecânica (DMTA), temperatura de deflexao termica (HDT) e microscopia eletronica de varredura (MEV). Observou-se que nao houve perdas significativas da HDT e da resistencia a tracao. O ensaio de DMTA evidencia a presenca de dois picos de transicao distintos, um referente a Tg do PS e o outro referente a Tg do polibutadieno (PB). A morfologia ilustrou uma reducao da quantidade de vazios e do tamanho das particulas quando a mistura foi compatibilizada com 5% de SBS. As misturas de PS/SBR sao uma alternativa para o reaproveitamento dos residuos de calcados, bem como, uma forma de agregar valor a um material que seria descartado.

Toughening of polystyrene using styrene-butadiene rubber (SBRr) waste from the shoe industry

The vulcanized rubber waste from the shoe industry causes environmental damage when it is incinerated or inappropriately discarded, turning this into a problem of major concern. Therefore, this study had as the main objective the Polystyrene (PS) toughening using different contents of white vulcanized styrene-butadiene rubber (SBRr) waste produced in the shoe industry. The mixtures were initially prepared in a co-rotational double screw extruder and, thereafter, the extruded granules were injection molded. Analyzed were the rheological, mechanical, thermomechanical properties and morphology of the produced blends. The rheological results showed a viscosity increase as the SBRr concentration was augmented, leading to a higher stability when compared to pure Polystyrene. Verified was an increase of impact resistance of 189% to the blend that contained 50% of SBR rather than pure Polystyrene. On the other hand, the traction properties, hardness Shore D, thermal deflection temperature (HDT) and Vicat softening temperature of the blends tended to decrease when compared to pure Polystyrene results. However, as this SBR waste is made up of a complex mixture of SBR, filler, processing additions, curing agents and stabilizers, it probably acted in the sense of not causing such a drastic reduction of the properties, even using a high concentration of SBRr waste. The morphologies obtained with the SEM method (Scanning Electronic Microscope) were quite different and typical of immiscible blends. The results show that it is possible to obtain a new material with good properties, valuing a discarded industrial waste and avoiding environment aggression.

Influence of SEBS-MA and SBS compatibilizers on properties and morphology of blends of polystyrene/rubber residue (SBRr) from the footwear industry

Abstract The reuse of rubber waste is very important today, both to reduce the harm-ful effects on the environment, and to reduce the cost of new material development. Considering that most of the studies reported in literature refer to the reuse of tire waste, this article aims to evaluate the influence of styrene-butadiene-styrene (SBS) and styrene-(ethylene-butylene)-styrene grafted with maleic anhydride (SEBS-MA) compatibilizers on the blend performance of polystyrene (PS)/styrene-butadiene rub-ber residue (SBRr), which come from the footwear industry. The blends were prepared in a co-rotating twin screw extruder and then were molded by injection. They were analyzed by impact and tensile tests, heat deflection temperature (HDT), ductile-brittle transition temperature, dynamic mechanical thermal analysis (DMTA) and transmis-sion electron microscopy (TEM). The results evidenced that the use of any of the com -patibilizers on the PS/SBRr blend significantly increased the impact strength, while the tensile properties and HDT were lower when compared to the polymer matrix. The ductile-brittle transition temperature remains at approximately 25°C range for all the blends. In general, it has been proved that the SBS was the most effective compatibiliza -tion process in the PS/SBRr system. The DMTA test shows the presence of two distinct temperature peaks. The morphologies obtained by TEM of binary and ternary blends were quite different and typical of immiscible blend. The results show a good perspec -tive regarding the use of industrial waste (SBRr), since it may enhance a material that would be discarded.

Efeito dos agentes de compatibilização SBS e SEBS-MA no desempenho de misturas de poliestireno/resíduo de borracha de SBR

O reaproveitamento de residuos de borracha e de extrema importância atualmente, tanto para minimizar os efeitos nocivos no meio ambiente, quanto para reduzir o custo no desenvolvimento de novos materiais. Considerando que a maioria dos trabalhos relatados na literatura se refere ao reaproveitamento dos residuos de pneus, o presente trabalho tem como objetivo avaliar a influencia dos compatibilizantes SBS e SEBS-MA no desempenho da mistura de PS/residuo de borracha da industria de calcado (SBR), utilizando 5% em peso destes compatibilizantes. As misturas inicialmente foram preparadas em uma extrusora de rosca dupla corrotacional e, posteriormente, os grânulos extrudados moldados por injecao. Estas foram analisadas por ensaios de impacto, flexao, temperatura de deflexao termica (HDT), termogravimetria (TG) e microscopia eletronica de varredura (MEV). Os resultados evidenciaram que a utilizacao de qualquer um dos compatibilizantes na mistura PS/SBR aumentou expressivamente a resistencia ao impacto, enquanto que as propriedades de flexao e HDT foram inferiores em relacao a matriz polimerica. Em geral, ficou comprovado que o SBS e mais eficaz no processo de compatibilizacao do sistema PS/SBR, aumentando em 320% a resistencia ao impacto em relacao ao PS, bem como tendo uma perda de apenas 10,9% da HDT. Os resultados de termogravimetria ilustraram que a mistura PS/residuo apresentou uma maior estabilidade termica, em relacao ao PS puro, para temperatura superior a 376oC. As morfologias apresentadas pelas misturas ternaria e binaria foram bastante diferentes e tipicas de misturas imisciveis. Estes resultados mostram uma boa perspectiva de uso destes rejeitos industriais (SBR), uma vez que se pode valorizar um material que seria descartado. Alem disso, tem a possibilidade de desenvolver um novo material com boas propriedades, bem como minimizar o efeito negativo desses rejeitos nos ecossistemas.