Desvulcanização Mecanoquímica Avançada de Borracha de Pneus com CO2 Supercrítico e Óleo Essencial de Alho

Resumo

A reciclagem de borracha é cada vez mais importante para o consumo sustentável, dado o descarte anual de 1 bilhão de pneus usados. Reciclar a borracha dos pneus em polímero de alta qualidade é essencial para substituir o elastômero virgem. Isso pode ser alcançado por meio da desvulcanização, que idealmente deve clivar seletivamente as ligações cruzadas de enxofre sem afetar as ligações C-C da cadeia principal. A extrusão é comumente usada para a desvulcanização termomecânica, aplicando calor e cisalhamento para romper as ligações cruzadas. Já a desvulcanização química oferece uma clivagem mais seletiva das ligações cruzadas, utilizando agentes desvulcanizantes (AD). O grupo da proponente tem trabalhado na desvulcanização química em CO2 supercrítico (CO2sc) com AD de base biológica, onde o CO2sc incha o elastômero, melhorando a difusão do AD. O uso de óleo essencial de alho (OEA) como AD mostrou boa eficiência de desvulcanização em borracha natural e polibutadieno, dois elastômeros utilizados em bandas de rodagem de pneus de caminhão. No entanto, o processo é demorado e requer grandes quantidades de AD para ser competitivo. Esta proposta de pesquisa visa explorar, pela primeira vez, a desvulcanização por extrusão assistida por CO2sc acoplada à desvulcanização química, a ser realizada no centro de pesquisa RAPSODEE da IMT Mines d'Albi (França). A combinação da ação química do GEO, do inchaço induzido pelo OEA e CO2sc, e do calor e estresse aplicados pela extrusora deve acelerar a desvulcanização, mantendo alta seletividade na clivagem das ligações cruzadas. Quatro parâmetros de processo (temperatura do barril, velocidade de rotação da rosca, fluxo de CO2 e quantidade de AD) serão examinados através de um planejamento experimental para determinar as condições ótimas com base na eficiência de desvulcanização e seletividade de clivagem das ligações cruzadas. O estudo analisará a fração gel, a fração sol e o OEA após a desvulcanização para compreender o impacto do processo nas modificações do elastômero.