Estudo de relaxações dielétricas e dinâmico-mecânicas da borracha natural por meio das técnicas de DMTA E TSC

Abstract

A borracha natural (BN) é amplamente utilizada para aplicações em isolamento elétrico. No setor elétrico, BN é usada principalmente na fabricação de equipamentos de segurança como luvas, mangas e lençóis isolantes e ferramentas aplicadas em serviços com a rede energizada. Este trabalho faz parte de uma pesquisa sobre propriedades elétricas e mecânicas da BN. Foram obtidos resultados por meio das técnicas de corrente termicamente estimulada -TSC (thermally stimulated current), uma importante técnica de caracterização de armazenamento de carga em BN, análise termodinâmico-mecânica -DMTA (dynamic mechanical thermal analysis). Duas formulações foram estudadas, uma contendo enxofre como agente de vulcanização (cura) e a outra, peróxido de dicumila. A reorientação de dipolos elétricos detectados por TSC para as amostras de borracha natural, novas e envelhecidas de ambas as formulações, estão relacionados aos movimentos de segmentos, grupos laterais, e partes de terminações de cadeias, detectados por DMTA. Além disso, a degradação das amostras de borracha natural mostrou-se divida em dois estágios: no primeiro, a reação de reticulação é predominante e, no segundo, predominam a cisão de cadeias e a reação de oxidação de terminações, ramificações e pontos de cisão.Palavras-chaves: TSC, borracha natural, DMTA. Study of dielectric and dynamic mechanical relaxations of the natural rubber through DMTA and TSC spectroscopyABSTRACT Natural Rubber (NR) is widely used in applications where electric insulation is required. In power systems utilities, NR is used mainly to manufacture live line security equipments -rubber insulating gloves, sleeves, matting and electric isolation tools. This work is part of a research about the electric and mechanicals properties of NR. Results from thermally stimulated current -TSC spectroscopy, an important characterization method of charge storage in NR, and dynamic mechanical thermal analysis -DMTA are presented. Two compositions of NR have been studied, one contain sulfur as vulcanization (cure) agent, and the other with dicumile peroxide. The redirection of electric dipoles detected by TSC for new and aging natural rubber samples, of the two formulations are related to movements of segments, side groups, and parts of terminations of chains, detected by DMTA. Furthermore, the degradation of natural rubber samples proved to be divided into two stages: firstly, the cross-linking reaction is predominant and in the second, the predominant chain scission and oxidation reaction of endings, branches and scission points.

Natural rubber composites reinforced with Dregs residue from cellulose Kraft industry

“…Composites with 20 and 30 phr of waste presented a gradual increase of 32 and 34 Shore A, respectively, that was expected due to the polymeric matrix saturation. 41,42…”

“…Composites with 20 and 30 phr of waste presented a gradual increase of 32 and 34 Shore A, respectively, that was expected due to the polymeric matrix saturation. 41,42 Figure 5 presents a slight decrease of the abrasion loss values with the addition of 10 phr of Dregs (212.9 mm 3 ), that is, the abrasion resistance increases when compared to the NR (217 mm 3 ). This fact is attributed to the mechanical reinforcement of the filler and the good dispersion of waste particles in the polymeric matrix.…”