Compósitos eco-eficientes: utilização de resíduos de lentes oculares como carga em borracha estireno butadieno

Abstract

O projeto proposto consiste no desenvolvimento de compósitos poliméricos obtidos pela combinação de resíduos de lente ocular (RLO), provenientes do processo de lixamento em água da fábrica de lentes oculares, com borracha sintética do tipo estireno butadieno (SBR). A mistura de resíduo de lente em SBR será preparada em um misturador aberto de rolos, juntamente com agentes de ativação e de cura, visando assim obter propriedades aprimoradas para o novo material. Diferentes formulações, contendo diversas proporções de resíduo, serão elaboradas para analisar o comportamento estrutural, morfológico, mecânico e térmico do material resultante. Os compósitos serão caracterizados por meio de técnicas como reometria, espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR modo ATR), microscopia eletrônica de varredura (MEV), determinação da densidade de ligações cruzadas por meio de inchamento em solvente orgânico, ensaios mecânicos para avaliar a resistência à tração, ao rasgo, à abrasão, a dureza e ensaio térmico como a análise termogravimétrica. Além disso, será analisado o reforço gerado na interação entre carga e matriz por meio da Equação de Lorenz-Park. Os compósitos serão preparados sob alta pressão, em uma faixa específica de temperatura e tempo de cura que será determinada durante o processo de reometria. Os resultados obtidos a partir da reticulação dos compósitos de borracha SBR/RLO fornecerão orientações necessárias para a escolha de uma aplicação industrial viável dos resíduos de lentes oculares.

The proposed project involves the development of polymeric composites obtained by combining ocular lens waste (OLW) from the water-based grinding process at an optical lens manufacturing facility with styrene-butadiene rubber (SBR). The lens waste and SBR mixture will be prepared in an open-roll mixer, along with activation and curing agents, to achieve enhanced properties in the new material. Various formulations, containing different proportions of waste material, will be developed to analyse the structural, morphological, mechanical, and thermal behaviour of the resulting material. The composites will be characterized using techniques such as rheometric, Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR in ATR mode), scanning electron microscopy (SEM), determination of crosslink density via swelling in organic solvents, and mechanical tests to assess tensile strength, tear resistance, abrasion resistance, hardness, and thermal analysis such as thermogravimetric analysis. Additionally, the reinforcement generated by the interaction between filler and matrix will be analysed using the Lorenz-Park equation. The composites will be prepared under high pressure, within a specific temperature range and curing time, which will be determined during the rheometric process. The results obtained from the crosslinking of the SBR/OLW rubber composites will provide necessary guidance for the selection of a viable industrial application for ocular lens waste.