Composição da carcaça de um pneu de bicicleta

Introdução

Muitas pessoas consideram a bicicleta um meio de transporte indispensável. O pneu é um componente elementar e, ao mesmo tempo, um fator de influência decisivo nas características de pilotagem. Ele pode ser adaptado para se adequar ao solo e às qualidades de qualidade de pilotagem desejadas.

Basicamente, a carcaça de um pneu de bicicleta consiste em um composto de diferentes materiais. Esse composto combina a flexibilidade e as propriedades tribológicas de um composto de borracha (banda de rodagem) com a resistência de um tecido de polímero sintético (carcass) e a estabilidade dimensional de um feixe de fios (núcleo). O próprio composto de borracha é feito de várias matérias-primas orgânicas e inorgânicas e cargas. Essa composição é largeresponsável pelas propriedades do composto de borracha. [1]

A análise termogravimétrica é um método analítico amplamente utilizado para examinar compostos de borracha. A termogravimetria é descrita nas normas ISO 9924 e ASTM E1131 para essa faixa de aplicação. Portanto, a composição da carcaça de um pneu de bicicleta é examinada aqui por meio da análise termogravimétrica.

Métodos e preparação de amostras

Para obter uma medição representativa do composto de borracha da carcaça, várias amostras small com uma massa total de 10 mg foram cortadas do perfil da carcaça.arcTomou-se o cuidado de garantir que essas peças fossem compostas apenas pelo composto de borracha da banda de rodagem e não incluíssem nenhum componente da carcaça ou do núcleo.

Para a investigação termogravimétrica, foi utilizado o NETZSCH TG Libra^®. Essas medições foram realizadas sob as condições detalhadas na tabela 1.

Tabela 1: Condições de medição da investigação termogravimétrica de uma carcaça de pneu de bicicleta

Resultados de medição e discussão

A Figura 1 mostra a Reação de decomposiçãoUma reação de decomposição é uma reação induzida termicamente de um composto químico que forma produtos sólidos e/ou gasosos. decomposição térmica da carcaça do pneu de bicicleta. A primeira perda de massa de 8,7% (pico DTG a 283,2°C) deve-se à evaporação do conteúdo de plastificante. Em seguida, observa-se a degradação dos componentes orgânicos da borracha. Isso ocorre em duas etapas claramente separadas, com a primeira etapa apresentando uma perda de massa de 25,1% e a segunda, uma perda de massa de 31,8%. As duas etapas também podem ser reconhecidas quando se observa a curva DTG com o primeiro pico a 379,1°C e o segundo pico a 469,8°C.

Além dos componentes orgânicos da carcaça do pneu, os níveis de conteúdo de cargas inorgânicas small também podem ser observados na curva de TGA após o aquecimento adicional. Essa perda se deve à liberação de_CO2 da Reação de decomposiçãoUma reação de decomposição é uma reação induzida termicamente de um composto químico que forma produtos sólidos e/ou gasosos. decomposição de _CaCO3 em CaO em um pico do sinal DTG a 664,5°C. Até mesmo quantidades de small, como 1,2% neste exemplo, podem ser detectadas sem problemas.

A 850°C, a atmosfera foi trocada de uma atmosfera inerte de nitrogênio para uma atmosfera oxidante. Devido a essa mudança de atmosfera, a combustão do Preto carbonoA temperatura e a atmosfera (gás de purga) afetam os resultados da mudança de massa. Ao alterar a atmosfera, por exemplo, de nitrogênio para ar durante a medição de TGA, é possível separar e quantificar os aditivos, por exemplo, o negro de fumo, e o polímero em massa.negro de fumo pode ser observada durante o aquecimento a 1100°C, e o teor de cinzas resultante de 7,1% pode ser quantificado.

Resumo

O composto de borracha da carcaça do pneu de bicicleta foi examinado por meio de análise termogravimétrica. Assim, a proporção de ingredientes orgânicos, como plastificantes e borracha, pode ser determinada. Apesar de sua baixa proporção, o teor de enchimento inorgânico foi detectado adicionalmente e o teor de cinzas resultante foi determinado.