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Resumo: No presente trabalho, o estudo do processamento da borracha estireno-butadieno para banda de rodagens de pneumáticos foi efetuado. As operações de mistura dos componentes em misturador de câmara fechada tipo banbury e vulcanização do material em prensa aquecida foram avaliadas utilizando-se a metodologia do planejamento fatorial. As influências da velocidade de rotação de mistura, pressão interna e tempo de processamento em banbury foram avaliadas tendo por objetivo maximizar a dispersão de negro de fumo, obtendo-se uma dispersão de 95,5% na condição operacional de 30 rpm, em 06:00 minutos à 3 Kgf/cm2. Nos ensaios de vulcanização, avaliaram-se as influências exercidas pelo tempo e temperatura do processo na dureza, abrasão, resiliência e diferentes propriedades de tração do material. Modelos matemáticos foram obtidos utilizando-se o método de superfície de respostas para os ensaios de vulcanização. Ajustaram-se modelos matemáticos para a carga de ruptura, o percentual de deformação na ruptura e a resistência ao rasgamento do material em função do tempo e temperatura do processo de vulcanização. Uma discussão sobre as condições ótimas de processamento para as propriedades modeladas foi efetuada