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Modificação da superficie de borracha EPDM tratada por meio de processos a plasma frio

by Narciso Dutra, Jorge Carlos

Abstract (Summary)
A utilização de borracha na indústria aeroespacial é citada principalmente, como proteções ténnicas de mísseis e foguetes, porém, o desafio tecnológico, que ainda persiste, é obter um nível de adesão satisfatório, aos materiais poliméricos usados como adesivos ou combustíveis sólidos. No presente trabalho, foi estudado o efeito do tratamento da superficie da borracha vulcanizada à base de etileno-propileno-dieno monômero (EPDM) por meio da utilização da tecnologia de plasma frio, que tem sido assunto de estudo por vários pesquisadores nestes últimos anos. A escolha da borracha EPDM se deve à sua excelente propriedade ténnica e boas propriedades mecânicas, porém, apresenta baixo nível de adesividade. O tratamento a plasma frio foi escolhido por ser um processo de ativação de superficie rápido, eficiente e bastante promissor, requerendo elevado conhecimento tecnológico tanto na escolha do tipo de processo a plasma quanto na preparação da composição elastomérica utilizada. Inicialmente, foi estudada uma composição de borracha denominada EPDMI A por meio de análises FT -IR, mas fatores tais como, a presença de sílica como carga e, a ligação Si-O absorver na mesma região do espectro que a ligação CO, impediram o acompanhamento das mudanças na superficie da borracha provocada pelo plasma. Baseado nestas infonnações, decidiu-se eliminar a sílica e preparar uma outra composição elastomérica denominada EPDMIB. Foram avaliadas suas propriedades mecânicas e ténnicas por meio de análises de reométricas, dinanométricas, TG, DSC e DMA com o intuito de qualificação aeroespacial. As amostras de borracha EPDM foram tratadas com plasma fonnado a partir de gás O2, Ar e de mistura de O2/ Ar em reator tipo RIE operando a 13,54 MHz e em diferentes condições de pressão, fluxo, potência de rf, composição e tempo exposição. As características químicas, fisico-químicas e morfológicas da superficie da amostra de borracha foram estudadas por meio de FT - IR, ESCA, AFM, MEV, goniômetro e teste de adesão. Com base nos resultados, é possível afinnar que o tratamento com plasma de mistura de O2 e Ar de borracha sintética vulcanizada EPDM é um processo alternativo promissor de tratamento de superfície que amplia a adesividade deste material. Este efeito é produzido como resultado de múltiplas ações superficiais que o plasma produz, das quais as principais são: homogeneização e aumento da rugosidade (ablação), ativação superficial (incorporação de grupos químicos ativos) e limpeza de superficie (remoção de agentes contaminantes e camadas ligantes de baixa resistência)
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Bibliographical Information:

Advisor:Edison Bittencourt; Choyu Otani; Edison Bittencourt [Orientador]; Lucia Helena Innocentini Mei; Sergio Persio Ravagnani; Marcos Massi

School:Universidade Estadual de Campinas

School Location:Brazil

Source Type:Master's Thesis

Keywords:Borracha Plasma de baixa temperatura

ISBN:

Date of Publication:12/16/2002

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