Academic literature on the topic 'Vulcanizacao : Processos'

Vulcanização dinâmica é o processo de vulcanização de um elastômero durante a mistura no estado fundido com um termoplástico, que resulta em uma classe de materiais denominada termoplásticos vulcanizados. Neste trabalho, um novo tipo de termoplástico vulcanizado foi obtido por vulcanização dinâmica in situ da blenda PVC/NBR, utilizando-se um sistema de cura a base de enxofre (S) e combinação dos aceleradores 2,2-ditiomercaptobenzotiazol (MBTS) e dissulfeto de tetrametiltiuram (TMTD). As blendas PVC/NBR (90/10, 80/20 e 70/30% em massa) foram processadas em um reômetro de torque Haake (Rheomix 600) a 160 °C com rotação de 60 rpm. As blendas obtidas por processamento reativo foram caracterizadas por calorimetria diferencial de varredura (DSC) para determinação do grau de cura. Observou-se aumento no grau de cura das blendas com o tempo de mistura sendo o sistema de cura considerado eficiente.

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.

Vulcanização dinâmica é o processo de vulcanização de um elastômero durante a mistura no estado fundido com um termoplástico. Por este processo, o elastômero adquire resistência mecânica através do aumento do módulo de elasticidade, dureza, resistência à fadiga e abrasão. Neste trabalho, buscou-se avaliar as propriedades físico-mecânicas e as características morfológicas de blendas poliméricas constituídas de Poli(cloreto de Vinila) e borracha nitrílica, PVC/NBR, obtidas por processamento reativo. A vulcanização dinâmica melhorou o desempenho mecânico destas blendas, notadamente pelo aumento da rigidez desses sistemas, sendo obtido um aumento de 205% no módulo elástico de blendas vulcanizadas com 10% em massa de NBR em comparação com blendas convencionais. Através de análises de MEV, revelou-se uma morfologia bifásica, sendo que a formação de ligações cruzadas deve ocorrer preferencialmente no interior das partículas do elastômero, contribuindo para o aumento na resistência mecânica final das blendas obtidas por processamento reativo.

Apresenta-se neste trabalho a caracterização física e elétrica do elastômero vulcanizado EPDM-ENB (copolímero de etileno-propileno com o dieno de etileno norborneno) carregado com trihidróxido de alumínio (ATH - alumina trihidratada). São determinadas as características do processo de vulcanização, as propriedades mecânicas de rasgamento e de resistência à tração do EPDM com diferentes concentrações de ATH. A dependência da corrente de condução é determinada em função da tensão elétrica aplicada nos compósitos, temperatura e tipos de eletrodos metálicos. Os resultados mostram que a condutividade depende linearmente da raiz quadrada do campo elétrico. A discussão dos processos de condução é feita utilizando os modelos teóricos de Poole-Frenkel e Schottky.

A influência do resíduo de poli(etileno-co-acetato de vinila) (EVAR) no desempenho mecânico de composições vulcanizadas de NBR foi estudada. A concentração ótima de EVAR, a qual apresentou maior valor de tensão na ruptura, foi de 50 phr. Além disso, a influência do EVA e do EVAR funcionalizado com grupos tióis (EVALSH) e do EVAR modificado com anidrido maleico (EVARCO) como agentes compatibilizantes foi estudada. O copolímero EVALSH atuou como acelerador no processo de vulcanização, sendo observado um decréscimo do tempo de vulcanização. Uma melhora na resistência ao envelhecimento também foi observada. A adição de 10 phr de EVARCO resultou na redução do tempo de vulcanização e em uma melhora na maior parte das propriedades avaliadas. As propriedades termodinâmico-mecânicas foram avaliadas por análises de DMTA. Os estudos da interação entre a fase dispersa e a fase matriz foram realizados utilizando-se microscopia eletrônica de varredura (MEV).

O ZNIBU, acelerador de caráter lento foi avaliado neste trabalho em composições de polibutadieno. Este acelerador foi sintetizado com o objetivo de substituir, ou reduzir, o uso de alguns aceleradores comerciais muito utilizados em composições elastoméricas mas que, por serem formadores de nitrosaminas, podem ser prejudiciais à saúde. A fim de corrigir o caráter de acelerador lento do ZNIBU, este composto foi utilizado em conjunto com o acelerador comercial CBS (N-ciclohexil-2-benzotiazol-2-sulfenamida). Foi observado que pequenas quantidades dos dois aceleradores não são efetivas na aceleração da vulcanização nas composições do tipo goma pura. No entanto a presença de negro de fumo exerce um efeito positivo sobre a velocidade. As propriedades mecânicas estudadas mostram que o ZNIBU aumenta a resistência à tração da goma pura (35%), em comparação com a composição similar vulcanizada com CBS e, na presença do negro de fumo, este aumento é ainda mais expressivo (175%). Quanto à resistência ao rasgamento, a vulcanização com o ZNIBU forneceu o mais baixo valor da propriedade para a goma pura, enquanto que a composição com negro de fumo apresentou o mais alto valor.

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.

A cinética de vulcanização de misturas envolvendo borracha natural (NR) e copolímero de etileno-propileno-dieno (EPDM) na proporção 70:30 % em peso foi estudada em função da compatibilização. Para esse estudo foram utilizados 2,5 phr de EPDM funcionalizado com grupos tioacetato (EPDMTA) ou mercaptana (EPDMSH). O estudo foi realizado em reômetro de disco oscilatório (curômetro). Ambos os copolímeros funcionalizados atuaram como aceleradores do processo de vulcanização das misturas NR/EPDM (70:30) na presença de enxofre e CBS, sendo EPDMSH mais efetivo do que EPDMTA pelo modelo de Chough e Chang. Entretanto, ao utilizar o modelo de Coran, observou-se que EPDMTA e EP-DMSH atuam em distintas etapas da vulcanização: EPDMSH atua preferencialmente no início do processo de vulcanização enquanto que EPDMTA aumenta a velocidade da formação das reticulações propriamente ditas. Além disso, EPDMTA diminuiu consideravelmente a tendência à degradação de reticulações, indicada pela menor taxa de reversão.

A mistura NBR/EPDM apresenta diferentes velocidades de cura, o que resulta na vulcanização heterogênea das fases, isto é, a fase NBR encontra-se em grande parte reticulada enquanto que a fase EPDM encontra-se pouco reticulada ou não-reticulada em casos extremos, prejudicando as propriedades finais da mistura. Este trabalho avalia os efeitos de diferentes sistemas de vulcanização à base de enxofre no processo de cura, na dureza, na resistência à tração, ao rasgamento e ao envelhecimento da mistura NBR/EPDM. Foram estudados os sistemas S/MBTS, S/TMTD e S/MBTS/TMTD variando-se a quantidade de enxofre em 0,3 e 1,0 phr. O processo de cura é influenciado pelo tipo de acelerador (MBTS, TMTD e a combinação destes) e pela quantidade de enxofre (0,3 e 1,0 phr) presente nas formulações. Esta influência é percebida na resistência à pré-cura e na velocidade de cura da mistura NBR/EPDM. A reticulação da fase EPDM também varia com o sistema de vulcanização empregado e influi diretamente nas propriedades mecânicas e na resistência ao envelhecimento.

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.

As propriedades mecânicas dos elastômeros termoplásticos vulcanizados, TPVs, dependem fortemente de sua morfologia, que por sua vez dependem dos polímeros primários, da composição, do sistema e processo de reticulação utilizados. A morfologia é definida durante a vulcanização dinâmica. Este trabalho estuda a influência do sistema de reticulação sobre as propriedades de TPVs a base de PA(6/66)/NBR (co-poliamida PA6/66 e borracha nitrílica) em diferentes composições (40/60, 35/65, 30/70 em massa). Peróxido de dicumila, bismaleimida, resina fenólica, um sistema acelerador/enxofre e peróxido de dicumila com dois coagentes (bismaleimida e enxofre) foram utilizados como agentes reticulantes. Os TPVs foram caracterizados quanto a sua resistência mecânica, resistência a solvente, deformação permanente à compressão, morfologia e propriedades térmicas. Todos os TPVs apresentaram propriedades superiores à blenda PA(6/66)/NBR correspondente. O sistema de cura constituído de peróxido de dicumila e bismaleimida/enxofre (DCP/BMI/enxofre) como coagentes resultou na morfologia melhor definida, e consequentemente, o TPV destacou-se por apresentar as melhores propriedades. A utilização de cargas inorgânicas, negro de fumo, N 330, ou argilas tipo montmorilonita, não trouxe benefícios aos TPVs baseados no sistema DCP/BMI/enxofre. Estes TPVs apresentaram, para as propriedades mecânicas, valores inferiores aos dos TPVs sem carga. A deformação permanente a compressão se manteve e a morfologia se apresentou cocontínua.
The mechanical properties of thermoplastic vulcanizates, TPVs, depend strongly on their morphologies, which themselves depend on the properties of the primary polymers, the composition of the TPV and the crosslink system and crosslink process. The morphology is defined during the dynamic vulcanization. This work deals with the study of the influence of crosslink systems on TPVs based on PA(6/66)/NBR (co-polyamide PA6/66 and nitrile rubber) in different compositions (40/60, 35/65, 30/70 in mass). Dicumyl peroxide, bismaleimide, phenolic resin, a sulfur-accelerated system and dicumyl peroxide with two co-agents were used as crosslinkers. TPVs were characterized by taking into account their mechanical strength, solvent resistance, compression set, morphology and thermal properties. All the TPVs exhibit better properties than the blend. The curing system constituted by dicumyl peroxide and bismaleimide/sulfur (DCP/BMI/sulfur) as co-agents resulted in a more defined morphology, and therefore the TPV exhibited the best properties. The addition of inorganic fillers as carbon black, N 330, or clay (montmorillonite), has not brought benefits to the system based on TPVs DCP/ BMI/ sulfur. The TPVs with fillers showed lower mechanical properties than the TPVs without fillers. The compression set was also the same, while a co-continous morphology could be observed in MEV analyses.

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Dissertacao (Mestrado)
IPEN/D
Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

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Dissertacao (Mestrado)
IPEN/D
Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

O objetivo deste trabalho foi verificar a viabilidade técnica e ambiental da incorporação de resíduos elastoméricos vulcanizados de SBR (copolímero de butadieno e estireno) em uma formulação base de idêntica composição, visando o desenvolvimento de artefatos com aplicação tecnológica. Os resíduos, caracterizados por aparas de perfis expandidos, foram coletados e moídos através de moagem mecânica à temperatura ambiente. O pó obtido, denominado SBR-r, foi caracterizado quanto a suas propriedades físicas, térmicas e químicas. Nove compósitos com diferentes teores de SBR-r, variando de 10 a 90 phr (partes por cem de borracha), foram desenvolvidos. Para efeito comparativo, foi preparada e analisada uma amostra controle sem a adição de resíduos (formulação base com 0 phr). Os compósitos obtidos foram caracterizados quanto a suas características térmicas, reométricas, físicas, mecânicas, dinâmico-mecânicas e químicas, antes e após o envelhecimento acelerado em estufa. O desempenho ambiental do processo de recuperação de resíduos foi analisado através da técnica de Avaliação do Ciclo de Vida. Os resultados indicaram que o pó obtido possui distribuição de tamanho de partículas na faixa ideal para incorporação em novas formulações. As características térmicas das misturas sugeriram o aparecimento de ligações cruzadas na interface partícula-matriz, enquanto que as propriedades reométricas não foram significativamente alteradas pela presença de resíduos. As propriedades mecânicas, tais como tensão e alongamento na ruptura e resistência ao rasgamento indicaram que é possível incorporar até 50 phr de SBR-r sem afetar adversamente estas propriedades. As propriedades dinâmico-mecânicas e as micrografias dos compósitos corroboraram os resultados das propriedades mecânicas, indicando a homogeneidade dos compósitos e a boa adesão entre os resíduos e a matriz elastomérica até este teor. Quando submetidos ao envelhecimento, todos os compósitos apresentaram uma perda de propriedades, em função do aumento da rigidez molecular provocado pelo aumento da densidade de ligações cruzadas. A avaliação do desempenho ambiental do processo proposto indicou uma redução dos impactos ambientais totais, comparativamente ao processo produtivo convencional, principalmente em função da redução do consumo de matérias-primas provenientes de recursos não-renováveis.
Submitted by Marcelo Teixeira (mvteixeira@ucs.br) on 2014-05-22T19:12:52Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Larissa Nardini Carli.pdf: 19470669 bytes, checksum: 71bafbe031af795b0d0eab7f97332ca0 (MD5)
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The aim of this study was to incorporate styrene-butadiene rubber (SBR) industrial scraps into a base formulation of identical composition used in the fabrication process of extruded profiles. Technical and environmental performance of the developed composites was evaluated. The scraps were collected and ground under ambient conditions. The powder obtained, SBR-r, was physically, thermally and chemically characterized. Nine composites with different proportions, varying from 10 to 90 phr (parts for hundred of rubber) of SBR-r were prepared and the results were compared with the control sample (base formulation with 0 phr of SBR-r). Thermal, rheometric, physical, mechanical, dynamic-mechanical and chemical properties of the SBR-r composites were evaluated before and after accelerated ageing. The environmental performance of the recycling process was determined by Life Cycle Assessment (LCA). The results indicated that the powder obtained was suitable for incorporation in new formulations. The thermal analysis of the compounds suggested that an interfacial particle-matrix interaction occurred. Rheometric properties were not significantly affected with the addition of SBR-r. The mechanical properties, such as tensile and tear strength, showed that up to 50 phr of SBR-r can be added without adversely affecting these properties. Dynamic-mechanical properties and the micrographs corroborated the mechanical results, indicating the homogeneity and a good adhesion between the scraps and the elastomeric matrix. The ageing effect led to a decrease in the mechanical properties, as a result of the increase in the stiffness of the material, related to the increase in the crosslink density. LCA results indicated a reduction in the life cycle impacts of the fabrication process with the recycling of scrap rubber, mainly due to the decrease in the consumption of raw materials from non-renewable resources.

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia e Gestão Industrial
A presente dissertação apresenta os resultados obtidos através de um projeto de melhoria do desempenho da produção no processo de Vulcanização na empresa Continental Mabor S.A. As empresas que queiram ser líderes de mercado, no sector automóvel, têm que ter, nas suas principais políticas e prioridades, a integração de novos produtos. Este fator obriga a que a empresa se reorganize e aplique metodologias de forma a avaliar e melhorar o seu desempenho. Os objetivos da aplicação destas metodologias passam por melhorar as condições de trabalho, aumentar a produtividade e melhorar o fluxo de materiais. As duas principais metodologias utilizadas neste projeto foram o Estudo do trabalho e o SMED. O projeto iniciou-se com a análise e diagnóstico da área a estudar e o levantamento de dados relativos à área da Vulcanização para organização e definição do layout. O passo seguinte deste projeto passou pela definição dos tempos padrão por fila de prensas, tendo em conta as características das filas e dos pneus, considerando tarefas principais e auxiliares, aplicando correções para fadiga, descanso e perturbações, obtendo um tempo-padrão médio de 14,4 segundos. Com a obtenção do tempo-padrão (pneu/homem) foi possível fazer o balanceamento da área e apresentar três propostas distintas para a distribuição dos operadores na Vulcanização. Os principais indicadores usados para validar cada uma das propostas foram a taxa de ocupação, a carga manipulada por operador e o risco de lesões músculo-esqueléticas. Por fim, foi aplicada a metodologia SMED nas mudanças de molde com o objetivo de reduzir o tempo de setup, com um ganho potencial de cerca de 40% através da redução dos tempos de espera com uma melhor organização das equipas nas mudanças de moldes e da conversão de tarefas internas em externas.
The master dissertation reports the results obtained through the study that was done in the Vulcanization area, on the company Continental Mabor. Those companies who wish to be market leader, in the automotive sector, must have, in their main politics and priorities, the new product introduction. This factor forces the company to constants arraignments e to apply methodologies in order to improve their performance. The main methodologies that will be studied in this project are: work study and SMED. This project begun with the analysis and diagnosis of the area to be studied e the lift of data regarding to the Vulcanization area in order to rearrangement and definition of the layout. The next step of this project was to define the standard time for row of presses, considering the rows and tires characteristics, main tasks and auxiliaries, applying correction for rest, fatigue and disturbance, obtaining an average time of 14,4 sec. With the obtaining of the standard time (tire/man) it was possible to balance the area e to introduce three different proposals for the operation distribution in Vulcanization. The main indicators to validate each one of the proposals were the occupational rate, material manual handling and the risk ok low back disorder injuries. In the end, it was applied the SMED methodology in the mold change with the purpose to optimize and reduce the setup time, obtaining a potential gain of 40% through the waiting time reduction with a better organization of the teams involved in the mold change and the conversion of the internals tasks in externals tasks.

Natural Rubber comes from the rubber tree as a white latex and after vulcanization It has many industrial applications such as o-rings, shoes, electric components, flexible piping, tires, etc. However, every industrial process in rubber transformation brings some amount of waste. The most visible problem with rubber is the tire production. Every tire is made from a mixture of natural and synthetic rubber with more than 100 different chemical components. The previous scenario shows a problem of general pollution and waste disposal.

As companhias mineradoras investem cada vez mais nos conceitos de Indústria 4.0 em seus ciclos produtivos, das minas aos terminais de exportação. Os transportadores de correia são amplamente utilizados para o transporte de minério, garantindo versatilidade e fluxo na produção. Apesar dos baixos custos operacionais, as intervenções para manutenção nos transportadores são constantes, com destaque para a emenda vulcanizada de correias, um complexo procedimento manual de longa duração. Como parte de um projeto da Vale para aumentar o nível de automatização da emenda de correias transportadoras, este artigo estuda a aplicação de sistemas robóticos na execução do processo, visando aumentar os padrões de segurança e qualidade. Inicialmente foram escolhidas algumas etapas do procedimento de emenda a serem automatizadas: o mapeamento de parâmetros internos e externos da correia e a remoção da camada superior de borracha. O sistema robotizado está sendo desenvolvido com a ajuda de um ambiente virtual de simulação, mais duas bancadas de teste montadas para verificar a viabilidade da utilização de um braço manipulador industrial, sistema de instrumentação e ferramenta de corte de borracha. A validação conceitual e experimental destas etapas corresponde ao primeiro passo para automatizar o processo de emenda de correias.