Obtenção de compósitos de borracha natural com resíduo industrial de couro reticulados com diferentes peróxidos

Abstract

Processos de curtimento de couro têm causado impacto ambiental como resultado da geração de resíduo sólido, resíduos provenientes do processo de lavagem do couro (waterwaste) bem como a liberação de gases durante os procedimentos. O descarte inapropriado deste resíduo pode promover, por exemplo, a oxidação do cromo, passando de Cr III para Cr IV, tornando-se extremamente tóxico. Além disso, o descarte apropriado do resíduo (principalmente o resíduo sólido) em aterros regularizados aumenta consideravelmente o custo de produção para a indústria de couro. Baseado nestas informações, esta tese de doutorado, reporta um método de reciclagem de resíduo industrial de couro (coletado na região de Presidente Prudente) implementado na preparação de compósitos de borracha natural, variando a quantidade de resíduo incorporado nos compósitos de 40 e 80 phr, bem como avaliado o uso de diferentes agentes de vulcanização, os quais são peróxido de dicumila (DCP), peróxido 2,5 Dimetil Hexano 2,5 Di Terc-Butil, (DHBP) e enxofre (S), todo obtidos comercialmente. Os compósitos foram preparados sob alta pressão e nas de temperaturas de 150 e 180ºC. A caracterização foi realizada utilizado reometria, cálculo de energia da ativação aparente, determinação da densidade de ligações cruzadas por inchamento e ressonância magnética nuclear, ensaio de envelhecimento acelerado, resistência a tração na ruptura, resistência a abrasão, dureza Shore A, microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia por FT-IR no modo ATR, calorimetria exploratória diferencial (DSC), termogravimetria (TG) acoplada a espectroscopia no infravermelho (TG/FTIR), análise dinâmica mecânica (DMA) e lixiviação. O principal resultado demonstra que aumentando a quantidade de resíduo de couro aumenta-se a tensão de ruptura e resistência ao desgaste, apresentando boa reprodutibilidade bem como uniformidade na distribuição do resíduo...

Leather tanning processes have occasioned environmental impact as a result of the generation of solid waste, wasterwater and release of gases during the procedures. The improper disposal of such waste may promote the oxidation of chromium, increasing the Cr III to Cr IV, in which becomes extremely toxic. Furthermore, the appropriate disposal of the residue (mainly solid residue) at regularized landfil increase substantialy the production cost to the leather industry. Based on this information, this Ph.D. thesis reports a new method to recycling industrial leather waste (collected around Presidente Prudente city) implemented on preparation of natural rubber composites varying the amount of residue between 20 and 80 phr as well as evaluating different curing agents (crosslink generation) using dicumyl peroxide (DCP), peroxide 2,5 Dimethyl Hexane 2.5 Di Tert. Butyl (DHBP) and sulfur (S) obtained commercially. The composites were prepared under high pressure at a range of temperature of 150 to 180ºC. Moreover, the characterization was performed using, rhemetry, calculation of the apparent activation energy, determination of crosslink density by swelling and nuclear magnetic resonance, accelerated aging tests, stress-strain tests (rupture resistance at break), abrasion resistance, hardness Shore A, scanning electron microscopy (SEM), FT-IR spectroscopy in ATR mode, differential scanning calorimetry (DSC), thermalgravimetric (TG) coupled to infrared spectroscopy (TGA/FTIR), dynamic mechanical analysis (DMA) and evaluation of the leaching compounds. The main result showed that increasing the waste leather amount increased the tensile strength and abrasion resistance, with good reproducibility and uniformity of residuals distribution as fillers (miscible materials). The production of the natural rubber/leather waste composite lead to a correct management to the leather waste into a viable industrial application, eliminating a major...