Melhoria da interação polímero-carga através do uso de borracha de polibutadieno epoxidada

Abstract

Desde a sua origem, a indústria de pneumáticos tem empregado muitos esforços para acompanhar a grande evolução tecnológica da indústria automobilística. O desenvolvimento da tecnologia do “pneu verde”, empregando sílica precipitada associada a organosilanos ao invés de negro-de-fumo, representou um significativo avanço nas melhorias simultâneas da aderência em pista molhada e resistência ao rolamento. Porém, os elevados custos de produção devido às dificuldades de processamento e alto custo das matérias-primas destes pneus ainda motivam a busca por soluções alternativas. No presente trabalho, a borracha cis-polibutadieno epoxidada a baixos graus, EpBR, foi utilizada como alternativa de substituição ao silano em misturas físicas com borrachas não modificadas e sílica. Foram estudados os efeitos da melhora na interação borracha-sílica sobre as características de processabilidade destes compostos e qualidade de dispersão da carga, bem como sobre as propriedades mecânicas e dinâmicas dos vulcanizados, sempre em comparação com compostos silanizados. Foi constatado que a reação entre EpBR e sílica pode ser controlada através da manipulação de variáveis do processo de mistura. Também se observou um aumento no teor de borracha ligada diretamente proporcional à quantidade de EpBR adicionada, resultando em compostos com mais alta viscosidade, mas com melhores propriedades dinâmicas do que os análogos silanizados.

Since its beginning, the tire industry has done many efforts to follow the great technological evolution in the automobile industry. The development of the “green tire” technology, using silica in conjunction with organosilanes instead of carbonblack, represented a significant advance in the simultaneous improvements of wet grip and rolling resistance. However, the higher production costs due to the difficult processing behavior and higher material costs of these tires still motivate the search for alternative solutions. In the present work, lightly epoxidized cis-polybutadiene rubber, EpBR, was used in substitution to the organosilanes in physical mixing with non-modified rubbers and silica. The improvement in the rubber-filler interaction and its effect on the processing characteristics and filler dispersion quality of these compounds had been investigated, as well as the mechanical and dynamic properties of the vulcanizates. These results were compared with those obtained for compounds contained silanes. It was evidenced that the reaction between EpBR and silica can be controlled through the manipulation of the mixing process variables. Also an increase in the bound rubber content directly proportional on the amount of added EpBR was observed, resulting in compounds with higher viscosity, but with better dynamic properties than the analogous ones using silanes.