Compostos de EVA modificados com resinas hidrocarbônicas

Abstract

O Copolímero de Etileno e Acetato de Vinila (EVA) possui vasta aplicação na indústria calçadista, sendo utilizado na confecção de solados e entressolas principalmente por moldagem por compressão. Durante a moldagem, o composto de EVA expande de modo não controlado, o que pode acarretar variação de propriedades. O controle e a otimização da expansão percentual pela adição de componentes específicos na formulação podem resultar em artefatos de EVA com melhores propriedades. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência de resinas hidrocarbônicas na preparação de compostos de EVA bem como nas propriedades do EVA microcelular. Os compostos de EVA foram preparados em cilindro de rolos a 85°C e as placas de EVA expandidas foram obtidas em uma prensa de laboratório a 170°C sob 90 Kgf/cm2 durante 10 min. Os compostos de EVA foram avaliados em equipamento de RPA e reômetro de torque (Haake) para se verificar o efeito da resina hidrocarbônica na processabilidade do material. Os compostos de EVA e as placas de EVA microcelular foram analisados por Termogravimetria (TGA) para avaliação da estabilidade térmica e por calorimetria Diferencial de Varredura (DSC) para avaliação da fusão e cristalização do EVA. A morfologia do EVA microcelular foi avaliada por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e as imagens obtidas foram analisadas através de um software para se determinar o tamanho médio e distribuição de tamanho das células. As placas de EVA microcelular foram avaliadas quanto à densidade, dureza, resiliência de impacto, deformação permanente a compressão, expansão e contração percentual. Observou-se que a resina hidrocarbônica favorece significativamente a incorporação e preparação do composto no Cilindro de Rolos e que a adição e o aumento do teor da resina na formulação de EVA diminuem o torque e a energia necessários para a processabilidade dos compostos. O uso da resina hidrocarbônica na formulação levou a um maior percentual de expansão dos compostos de EVA e um aumento do tamanho médio das células do EVA microcelular, com conseqüente diminuição da densidade. Verificou-se que contração das placas de EVA microcelular após a expansão a 170°C está associada em parte à cristalização do EVA a qual foi influenciada pela resina hidrocarbônica.

EVA foam has been used in many industrial applications such as soles, midsoles and pads in the shoe industry. During the manufacturing process, the foam expands in a somehow uncontrolled way, leading to material waste and an increase in part cost. It would be of interest if this expansion could be predicted and optimized, based on the formulation and/or on the hot press process parameters. The aim of this work was to evaluate how the addition of hydrocarbon resins affects the properties of ethylene vinyl acetate (EVA) foams, specially expansion degree and morphology. The EVA compounds were prepared in a roll mill at 85°C and after that the compounds were hot pressed at 170°C under 90 kgf/cm2 for 10 minutes. The processability of the EVA compounds was evaluated with a RPA and a torque rheometer (Haake) equipament. The produced EVA foams and compounds were analyzed by TGA and DSC for thermal stability evaluation and EVA melting and crystallization behavior. The EVA foam morphology was evaluated by taking SEM images and analyzing them with the aid of an commercial software for determination of cell size distribution. The density, hardness, impact resilience, compression set, expansion and shrinkage percentage of the EVA foam were also evaluated. It was observed that the hydrocarbon resins significantly favor additives incorporation and EVA compound preparation, decreasing the torque and energy required for processing. The hydrocarbon resin increased the expansion degree and the average cell size decreasing the foam density. It was verified that the EVA foam shrinkage is related to the EVA crystallization which in turn depend on the hydrocarbon resin content.