Influência de nanocargas na degradação de artefatos de borracha natural

Abstract

A borracha natural possui propriedades únicas e, por isso, é amplamente utilizada. Porém, após ser processada e vulcanizada, possui um longo tempo de decomposição. Um dos grandes desafios para a ciência de polímeros, é o desenvolvimento de técnicas e de formulações que permitam a degradação mais rápida desses materiais, especialmente dos produtos de vida útil curta. Diante disso, diversas pesquisas da literatura vêm incorporando cargas nas suas formulações de polímeros, sendo constatado aumento nas propriedades mecânicas e, por outro lado, modificação do tempo de degradabilidade dos produtos obtidos. Assim, nesse trabalho, foi investigado o efeito das nanoargilas Cloisite Na+ e Cloisite 20A e do Dióxido de Titânio na degradação de artefatos de borracha natural vulcanizados, através do envelhecimento natural (intemperismo ambiental de Porto Alegre e compostagem) e acelerado em estufa. Os corpos de prova, antes e após envelhecimento, foram caracterizados por ensaios físico-químicos e mecânicos. Resultados das análises de DRX mostraram que, através do método utilizado para a incorporação das nanoargilas à borracha seca, obteve-se um nanocompósito intercalado. Já para o látex, a ação das nanoargilas ficou restrita ao de uma carga, pois não houve alteração na distância interlamelar das nanoargilas. Resultados da análise visual e análises colorimétricas mostraram que houve aumento na degradação das amostras aditivadas, e essas mostraram diminuição na resistência à tração, confirmando os resultados dos ensaios físicos. Através da análise de imagens obtidas por MEV, podem-se perceber as mudanças sofridas pela superfície das amostras, constatando-se maior deterioração nas amostras aditivadas com as nanoargilas. Análises por FTIR-ATR mostraram aumento significativo de espécies oxigenadas nas amostras aditivadas após a degradação se comparadas com as amostras não aditivadas. Resultados dos valores de energia superficial das amostras, obtidos pela análise de ângulo de contato, confirmam o resultado do FTIR-ATR. Esses resultados mostram que as amostras aditivadas com a nanoargila Cloisite Na+ apresentaram maior degradação ao intemperismo natural.