Síntesis y caracterización de compuestos de matriz polimérica con base en llanta reciclada y óxidos de hierro

Abstract

En este trabajo se realizó la caracterización de un material polimérico dopado con partículas de magnetita, con el fin de producir un caucho magnético. Se caracterizó el material con propiedades morfológicas, estructurales, mecánicas, térmicas, eléctricas y magnéticas. Se realizaron diez (10) muestras diferentes variando la cantidad de ripio de llanta y de magnetita, adicionalmente se realizó una muestra variando el tipo de ripio utilizado. La elaboración de las muestras se desarrolló en la empresa ANDINA DE RODILLOS LTDA con el asesoramiento del Ing. Edwin López quien con su experticia aportó para realizar una mezcla con características de caucho blando. Las mezclas se realizaron con la matriz de caucho NBR, aceleradores: TMTD y CBS, azufre como agente vulcanizante, activadores: ácido esteárico y óxido de zinc, suavizante: DOP, magnetita y ripio. Como primera fase, se realizaron las mezclas haciendo el proceso de masticación en un molino de rodillos, posteriormente se procedió a vulcanizar las muestras en unas placas a 140°C durante 12 minutos; las formas de los moldes de vulcanización se realizaron según las normas ASTM y los requerimientos de los equipos de las caracterizaciones. Los análisis llevados a cabo, comprenden para la caracterización morfológica: SEM, para la caracterización estructural: EDX y difracción de rayos X, para la caracterización mecánica: dureza Shore A y tensión – deformación, para la caracterización térmica: reometría y termogravimetría, para la caracterización eléctrica: resistividad eléctrica y análisis de frecuencia (constante dieléctrica) y para la caracterización magnética: momento magnético.

Abstract: In this project a characterization of a polymeric material impregnated with magnetite particles, is carried out, in order to produce magnetic rubber. The morphologic, structural, mechanical, thermal, electric and magnetic properties were analyzed. Ten different samples were made varying the amount of crumb rubberand magnetite, additionally to sample were taken varying the kind of crumb rubber. The elaboration of samples were made in the company ANDINA DE RODILLOS S.A with the advice of Engr. Edwin Lopez who contributes with his experience to perform a mix with soft rubber properties. The mixtures were made with the NBR rubber matrix, accelerators: TMTD and CBS, sulfur as vulcanizing agent, activators: seric acid and zinc oxid. Softer: DOP, magnetite and gravel. To begin, the mixtures were made by applying chewing process in a roller mill, after that, the samples were vulcanized in some plates at 140°C for 12 minutes; The plates for vulcanization were made by ASTM standards and the equipment requirements. The characterization carried out, consider for the morphological analysis: SEM, for the structural analysis: EDX and X-Ray diffraction, for the mechanical: Shore A hardness and tension - deformation, for the thermic characterization: thermogravimetry and reometry, for the electric characterization: electric resivity and analysis of frequency (dielectric constant) and for the magnetic characterization: Magentic momentum.