Modificação de Cargas Nanoestruturadas a Base de Carbono para a Melhoria do Desempenho de Compostos de Borracha em Pneus

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1 Soluções Inovadoras em Polímeros Modificação de Cargas Nanoestruturadas a Base de Carbono para a Melhoria do Desempenho de Compostos de Borracha em Pneus Jordão Gheller Jr. São Paulo, 28 de abril de 2015 Credenciamento na ANP N 562/2015

2 Centro Tecnológico de Polímeros Evolução para Fundação: 26/10/1992 Localização: São Leopoldo, RS Brasil Área atual construída: m 2 Área em construção: m 2 SENAI - RS

3 Competências Tecnológicas e Linhas de Pesquisa Elastômero Adesivos Plásticos Tintas Compósitos Síntese Elastômeros e Plásticos Tintas e Adesivos sustentáveis e aplicações especiais Blendas e Compósitos Novos Materiais Poliméricos Processamento, Aditivação e Reforço Reciclagem e Sustentabilidade Síntese de Polímeros SENAI - RS

4 Infraestrutura 1. Processamento de polímeros 2. Avaliações reológicas de polímeros fundidos, tintas e adesivos 3. Caracterização dinâmico-mecânicas 4. Caracterização físico-mecânica 5. Avaliação da resistência à degradação acelerada de polímeros por UF, ozônio, temperatura, ciclos térmicos, fluidos orgânicos 6. Determinação de substâncias restritas em polímeros (metais pesados, bisfenol, ftalatos, nitrosaminas, PHA s, etc.) 7. Propriedades térmicas de polímeros (temperatura Tg, Tm, Tc) 8. Caracterização química de polímeros (FTIR, TGA) 9. Propriedades morfológicas de polímeros (MEV, AFM, Estereomicroscópio) 10.Propriedades de queima de polímeros 11.Simulação numérica do processamento de polímeros 12.Simulação numérica do desempenho de artefatos de base polimérica

5 Desafios Propostos Desafio Proposto Reaproveitamento de aparas mistas de plástico geradas no processo de reciclagem de papel ondulado - Celulose Irani S.A. Desenvolvimento de matérias primas de fontes renováveis para pneus - Pirelli Pneus Ltda. Solução Cadastrada Reaproveitamento de Resíduos Plásticos para Produção de Materiais Sustentáveis e de Cunho Social Desvulcanização de borracha de pneus com a participação de bactérias acidófilas Utilização de plastificante renovável em compostos de borracha de pneus Utilização de nanomateriais para melhoria de desempenho de compostos de borracha em pneu s - Pirelli Pneus Ltda. Modificação de Cargas Nanoestruturadas a Base de Carbono para a Melhoria do Desempenho de Compostos de Borracha em Pneus Reaproveitamento das cinzas volantes(material composto predominantemente de alumina e sílica) geradas na produção Aplicação de cinzas volantes como carga em compotos de energia a partir do carvão mineral brasileiro e que são elastoméricos depositadas em aterros, áreas ou cavas da extração do carvão mineral- Vamtec S.A. Identificação de potenciais parcerias tecnológicas para o segmento de Óleo e Gás Parceria Tecnológica no segmento de Óleo & Gás para desenvolvimento e validação de componentes de base polimérica para uso em ambientes agressivos e área classificada.

6 Reforço de Compostos de Borracha

7 Descrição da Solução Tecnológica 1. Negros de fumo são nanoestruturas a base de carbono utilizadas no reforço de compostos de borracha aplicados em pneus 2. Sua interação com a matriz polimérica é o fator chave para um bom desempenho do produto final 3. Modificação da superfície de negros de fumo de alto desempenho, objetivando incrementar a interação entre o polímero e o negro de fumo 4. Obtenção de compostos de borracha com melhor desempenho, como: menor resistência ao rolamento e melhor resistência ao desgaste por abrasão

8 Problema Resolvido 1. Diferentes empresas de pneumáticos desenvolveram soluções para este problema, porém, muitas soluções não foram implementadas em função da dificuldade de inserção de novas matérias primas no ciclo produtivo dos pneus, que exige alta qualidade, homogeneidade e consumo 2. Nesta solução, busca-se utilizar uma matéria prima já utilizada na indústria de pneus, inserindo uma modificação química na superfície, que poderá ser customizada por cada empresa pneumática consumidora

9 Estágio de Desenvolvimento 1. Foram tratadas algumas cargas em nível de laboratório e testes preliminares foram realizados 2. A literatura mais atualizada está discutindo esta questão

10 Próximos Passos (1) Encontrar potenciais parceiros para projeto (2) Elaborar um projeto EMPRAPII: a) Análise e discussão dos processos de modificação de negros de fumo (NF) b) Seleção do tratamento superficial c) Definição de um plano de experimentos para caracterização das cargas e compostos d) Tratamento das cargas e) Caracterização dos NF s tratados f) Elaboração de composições para pneumáticos com as cargas tratadas e não tratadas g) Caracterização do desempenho dos novos compostos h) Produção e teste de um pneu com os novas cargas i) Análise e discussão dos resultados e optimização das condições e tratamentos

11 Obrigado pela atenção! Jordão Gheller Jr (51) SENAI - RS

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