Estudo das propriedades de composto elastomérico fluorado contendo mesoporoso como carga

Abstract

Foi investigada a utilização da MCM-41, uma peneira molecular mesoporosa a base de sílica, como carga inorgânica alternativa nas formulações da elastômeros fluoradas (FKM). Um estudo comparativo foi desenvolvido empregando cargas clássicas como o negro de fumo (Spheron 4000), sílica (Aerosil 972) e a carga inovadora uma Zeólita. O principal benefício, correspondente ao uso das cargas brancas, a MCM-41 e a Zeólita para o FKM, está relacionado ao aumento da resistência química e física do composto reticulado, sem que seus valores de viscosidade sejam aumentados, o que garante a conservação das propriedades de processabilidade para a confecção industrial de artefatos. A carga MCM-41 se destacou por conferir ao material o aumento significativo de sua resistência em relação ao ataque por produtos químicos líquidos como solventes orgânicos e gasolina. A MCM-41, tendo mesoporos, permite a permeação de cadeias poliméricas na sua porosidade que podem ser acessíveis aos ativadores. Não é o caso para a Zeólita, para qual cadeias poliméricas circulam isoladamente na sua microporosidade. A densidade particularmente baixa dos materiais que contém a MCM-41, em comparação ao uso das demais cargas, foi atribuída à sua mesoporosidade. Foi evidenciado que a MCM-41 é eficiente para atuar como um novo reforçador de tipo “carga branca” para o elastômero FKM, conferindo um aumento das propriedades químicas do composto sem prejudicar as propriedades de processamento que são equivalentes aquelas obtidas com o emprego de cargas usuais como o negro de fumo.

The use of MCM-41, a mesoporous silica-based material, was investigated as an alternative inorganic filler for the manufacture of fluorinated rubbers formulations (FKM). A comparative study was developed employing classical fillers such as carbon black (Spheron 4000), silica (Aerosil 972) and innovative zeolite. The main benefit of using MCM-41 and zeolite as filler for FKM is the increase in the chemical and physical resistance of the vulcanized compound without its viscosity values being increased. This ensures that the ability to process is maintained for the industrial confectionery of artifacts. The addition of MCM-41 as filler gives the material a significant increase in its resistance to liquid chemicals such as organic solvents and gasoline. MCM-41, having mesopores, allows the of several polymer chains in its porosity that may be accessible to the activators. This is not the case for the zeolite, for which polymer chains circulate individually in their microporosity. The particularly low density of materials containing MCM-41, compared to the use of other fillers, was attributed to their mesoporosity. The MCM-41 proved to be efficient in acting as an innovative "white charge" type reinforcer for the FKM elastomer, yielding an increase in the chemical properties of the compound without impairing the processing properties which are equivalent to those obtained with the usual loads using carbon black.