Reologia da Borracha de Pneus
O desafio
Pneus são fabricados em todo o mundo para carros, caminhões, veículos industriais e meios de transporte comuns, como carrinhos de bebê, bicicletas, etc. Um pneu é um invólucro de borracha forte e flexível fixado ao aro de uma roda que fornece uma superfície de aderência para tração e serve como amortecedor para as rodas. A borracha natural ou sintética é tipicamente o principal material utilizado na produção de pneus; no entanto, elastômeros termoplásticos são frequentemente usados para produzir pneus. Os elastômeros termoplásticos possuem as mesmas propriedades mecânicas e químicas, mas também podem ser facilmente reciclados e processados por meio de técnicas de extrusão e moldagem por injeção (métodos comuns usados para termoplásticos). Um fabricante de pneus precisava estudar seu composto de borracha quanto às suas propriedades de viscosidade e inchamento na saída da matriz. A amostra consistia em um elastômero, negro de fumo e aditivos em forma de folhas planas.
Nossa Solução
Um reômetro capilar é uma ferramenta útil para determinar as características de fluxo de elastômeros termoplásticos para entender seu comportamento durante a fase de processamento. Além de determinar a curva reológica (viscosidade vs. taxas de cisalhamento), é frequentemente útil estudar as características de inchamento do extrudado graças a um dispositivo laser adicional para medições de inchamento. Um CEAST SR20 (equipado com uma célula de carga de 20 kN) é utilizado para realizar tanto testes reológicos de acordo com a ISO 11443 quanto testes de inchamento de matriz. O teste reológico foi realizado a 100 °C abrangendo taxas de cisalhamento entre 1 a 1.000 s-1 através de uma matriz capilar, e uma configuração de canal duplo foi utilizada para realizar dois testes simultaneamente. Este material apresentou um comportamento não newtoniano com uma viscosidade variando de 100.000 Pa*s a uma taxa de cisalhamento de 1 s-1 para 800 Pa*s a 1.000 s-1. No geral, a amostra apresentou boa repetibilidade e reprodutibilidade de resultados. Além disso, um teste de inchamento de matriz foi realizado utilizando o sistema laser de inchamento de matriz CEAST para estudar a influência do inchamento neste composto ao sair da matriz.
