27

at

ria

Tc

Mat

ria

Tcnic

a

LTEX SINTTICO DESBR ASPECTOS GERAIS TCNICAS DECOMPOSIO - PARTE I

I - INTRODUO

1) DEFINIO DE LTEXEntende-se como ltex, uma

disperso aquosa estvel de

partculas de polmero obtida

atravs de um processo de

polimerizao em emulso. Estas

pequenas partculas de polmero

cujo tamanho pode variar de

500 AO

at um pouco mais de

10.000 AO, esto dispersas ao

acaso em um meio aquoso.

2) LTEX VERSUS SOLUODE BORRACHAO aspecto de um ltex

semelhante a um leite e pode ser

confundido com uma soluo de

borracha. Apesar desta semelhana

h diferenas fundamentais entre

ambos tanto quanto nas

propriedades principais quanto nos

procedimentos de utilizao.

O ltex uma disperso coloidal,

bastante fluida at concentraes

elevadas do polmero, enquanto

a soluo uma disperso

molecular e muito viscosa a baixas

temperaturas.

Estas diferenas podem ser

ilustradas atravs do grfico

"Viscosidade versus Concentrao

do Polmero":

Para as solues a viscosidade

aumenta rapidamente com peque-

nas variaes de quantidade do

polmero, atingindo o mximo na

faixa de 5 a 10% do polmero.

Para os ltices h uma regio inicial

em que a viscosidade permanece

constante crescendo abruptamente

com pequenas adies de polmeros,

atingindo o mximo de viscosidade

entre 40 e 70% do polmero.

Tais curvas tm grande importncia

prtica porque estabelecem um

limite para a viscosidade de

trabalho. Portanto, quando sequer

uma soluo, o teor de polmero no

deve ultrapassar 10% e quando se

quer um ltex, este limite deve per-

manecer entre 40 e 70% em volume.

Outros fatores tm influncia direta

nestas curvas e determinam o local

onde elas devero se situar dentro da

regio tracejada. Em outras palavras

significa verificar por que uma curva

particular corresponde a um ltex ou a

uma soluo.

Os fatores mais importantes para

as solues so:

- Peso molecular do polmero e sua

distribuio

- Natureza do polmero

- Natureza do solvente

Os fatores mais importantes para

os ltices so:

- Tamanho de partcula do polmero

- Distribuio do tamanho da

partcula

- Distribuio das partculas na fase

aquosa

Outra diferena entre ltices

e solues polimricas quando

a formao de Depsitos. Ao

se evaporar o solvente de

uma soluo polimrica, o

polmero se solidifica rapidamente.

Ao se adicionar novamente

o solvente, o filme do polmero

se dissolve indicando que o

polmero permevel ao

solvente ou seja o solvente

no tem dificuldade em penetrar

no polmero.

No ltex ao se retirar a gua

entamente atravs de evaporao,

as partculas se aproximam,

e se unem originando partculas

maiores. Por outro lado, se

a remoo da gua

feita rapidamente, haver a

formao de uma pelcula na

superfcie. Esta pelcula

impermevel gua e portanto

no se reverte ao se adicionar

a gua novamente. Isto causa

dificuldades quando se deseja

secar camadas espessas de

ltex e limita as suas

aplicaes a produtos onde

se tem pelculas delgadas

(pelculas de pinturas, pelculas

adesivas, produtos obtidos

por imerso etc.)

Outras diferenas entre ltex

e soluo so: inflamabilidade e

toxidade dos solventes; maior

instabilidade do ltex.

visc

osid

ade

Polmero10 20 30 40 50 60 70 %

faixa dassolues

faixa dosltices

2928

retardamento em se atingir o estado

floculado so:

- Reduo da energia associada

interface que separa o polmero e a

fase aquosa

- Presena de uma camada de

molculas de gua em torno das

partculas

- Presena de cargas eltricas de

mesma polaridade sobre a superf-

cie das partculas

4) DESESTABILIZAO eCOACERVAOCoacervao - a desestabilizao

do ltex em que as partculas se

aglomeram e coalescem em grande

quantidade. Processa-se de trs

formas distintas gelificao,

floculao e coagulao. Os

coacervantes podem ser Qumicos

e Fsicos.

Coacervantes Qumicos

Diretos ou de contato

Termosensibilizantes

De ao retardada

Coacervantes Fsicos

Aquecimento

Congelamento

Agitao mecnica

5) CLASSIFICAO DO LTICESOs ltices podem ser classificados

de acordo com a Origem, Natureza

Qumica do Polmero e Natureza

Fsica do Polmero.

a) QUANTO A ORIGEM

Naturais So aqueles resultantes do metabolismo de diversos

vegetais: ltex natural e guta percha.

Sintticos So aqueles obtidos por polimerizao em emulso: ltex

de SBR, CR, NBR, etc.

Artificiais So aqueles obtidos pela disperso do polmero coagulado

em um meio aquoso em presena de sabes e agentes

dispersantes: ltex de polisopreno, de isobutileno isopreno,etc.

Modificados So aqueles obtidos pela modificao geralmente

qumica, de tipos existentes, como por exemplo a

copolimerizao de um monmero adicional

b) QUANTO A NATUREZA QUMICA (considera-se a estrutura do

polmero)

- Ltices de Estireno-Butadieno

- Ltices de Butadieno-Acrilonitrila

- Ltices de Policloropreno, etc.

c) QUANTO A NATUREZA FSICA (trata-se de uma classificao ampla e

arbitrria)

- Ltices de Borracha - contem polmeros de natureza elastomrica

- Ltices de Resinas ou Plsticos - quando apresentam natureza resinosa.

III - LTICES DE ELASTMEROS SINTTICOS

Ltices de elastmeros sintticos so disperses coloidais, em meio

aquoso, de polmeros elastomricos, obtidos em geral atravs de

polimerizao em emulso.

1) PROPRIEDADES TPICASa - Tamanho de Partcula

b - Estabilidade

c - Composio Qumica

a) Tamanho de Partcula - em geral, o dimetro das partculas dos ltices

sintticos menor que o do ltex natural, podendo se situar entre

5 a 100 milimicrons dependendo do tipo de ltex. O dimetro das partculas

do ltex natural est compreendido entre 50 a 400 milimicrons.

(1 AO

= 0,1 milimicron).

3) LTEX VERSUS BORRACHA (ASPECTOS TECNOLGICOS)Considerando-se a mesma natureza qumica de uma borracha slida e do

seu respectivo ltex, pode-se afirmar que as diferenas bsicas esto na

forma fsica e no processamento:

FORMA FSICA Ltex - disperso coloidal

Borracha - slida, em p ou lquida

No ltex - os slidos so utilizados na forma de disperses e os lquidos na

forma de emulses.

PROCESSAMENTO - Equipamentos simples

- No necessita de mastigao

- Baixo consumo de energia e tempo

- "No aceita" adio de cargas reforantes

- Dificuldade de secagem

- Encolhimento do artefato em funo da remoo da gua

II LTEX

1) DEFINIO: disperso aquosa estvel de partculas de polmero.

2) CARACTERSTICAS PRINCIPAISAs principais caractersticas que definem a natureza e o desempenho de

um ltex so:

a) TIPO DE POLMERO

b)CONCENTRAO DO POLMERO

c) PARTCULA

d) FASE AQUOSA

e) FASES DE SUPERFCIE

a) TIPO DE POLMERO

A fase dispersa pode ser identificada de acordo com os seguintes aspectos:

- Natureza Qumica (homopolmero ou copolmero)

- Estrutura Molecular (linear, ramificada ou interligada)

- Configurao Estereoqumica

- Massa Molecular Mdia

b) CONCENTRAO DO POLMERO

A concentrao do polmero no ltex pode ser avaliada por dois parmetros

- Teor de Slidos Totais (constituintes no volteis)

- Teor de Polmero Seco (constituinte polimrico)

c) PARTCULA

- Forma e Tamanho (as molculas

apresentam-se unidas em

agregados e de forma varivel

(esfricas, elipsides e irregulares)

- Distribuio do Tamanho

(calculada atravs de frmulas

matemticas complexas)

- Tamanho Mdio ( uma caractersti-

ca intimamente relacionada com a

distribuio do tamanho da partcula).

d) FASE AQUOSA

Dois aspectos esto relacionados

nesta fase:

- Concentrao dos Eletrlitos

Coloidais

- pH (acidez ou alcalinidade)

e) FASES de SUPERFCIE

Duas so as fases que se

destacam:

- Interface Ar / Fase Aquosa

(de te rm ina ca rac te r s t i cas

tecno lg i cas , t a i s como

propr iedades umec tan tes e

espumantes e estabilizao da

espuma).

- Interface Polmero / Fase Aquosa

(determina caractersticas parcial-

mente interligadas, tais

como a estabilidade diante

de agentes desestabilizantes,

a magnitude e o sinal da carga

eltrica das partculas,

e a velocidade e a direo com que

as partculas migram no

campo eltrico)

33)) EESSTTAABBIILLIIDDAADDEEProcessos de Floculao e

Coalescncia ocorrem muito lenta-

mente. Os fatores responsveis pelo

3130

O primeiro dgito indica o teor de

slidos; o segundo dgito indica o

teor de um dos monmeros a ltima

letra indica uma caracterstica pecu-

liar (V= vinilpiridina, X= carboxilado)

Exemplo:

PETROLTEX S62

S = SBR

6 = teor de slidos situado entre

60,0% a 69,9%

2 = teor de um dos monmeros

situado entre 20,0% a 29.9%

5) LTICES DE SBRVrios so os tipos de ltices de

Estireno-Butadieno conhecidos

comercialmente obtidos por

polimerizao em emulso.

Podem ser polimerizados a frio

(5C) ou a quente (50C).

Os polimerizados a frio apresentam

propriedades mecnicas superiores

e so comuns enquanto os

polimerizados a quente geram

produtos com elevada resilincia,

alta viscosidade e melhores

propriedades adesivas.

O aumento do teor de Estireno

no polmero contribui para a

diminuio das caractersticas

elastomricas e conseqentemente

abaixando a resistncia

flexo, principalmente a baixas

temperaturas, o mdulo e a tenso

de ruptura.

Os ltices de SBR com teor de

estireno igual ou maior que 60%,

apresentam caractersticas de

resina. As resistncias ao oxignio e

ao oznio aumentam com o teor de

estireno.

Grfico ilustrativo da influncia do

teor de Estireno na propriedades do

ltex

5. 1 - LTICES DE SBR DEUSO GERALDentre os tipos mais utilizados

comercialmente esto os ltices

polimerizados em emulso frio,

Tra

o (

psi)

% estirenoresinaborracha

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

No forma filmes

4000

2000200

400

600

Forma filmes coesivos temperatura ambiente

b) Estabilidade - Os ltices sintticos possuem em geral uma elevada

estabilidade mecnica e qumica em funo dos emulsionantes que so

utilizados durante o processo de polimerizao.

c) Composio Qumica - Os ltices sintticos possuem composio

qumica bem mais simples que o ltex natural uma vez que o seu processo

totalmente controlado pelo homem.

2) PROPRIEDADES TECNOLGICAS a - Caractersticas dos Filmes Obtidos

b - Caractersticas de Secagem

c - Caractersticas dos Vulcanizados

a) Caractersticas do Filme

Os filmes de ltices de elastmeros sintticos em geral, apresentam baixa

resistncia mecnica quando ainda molhados, principalmente quente,

sendo este um problema crtico no processamento, principalmente na

desmoldagem de espumas.

b) Caractersticas de Secagem

Apresentam velocidade de secagem bem menor que o ltex natural.

Este problema est associado ao maior teor de sabo dos ltices sintticos

que faz com que o filme seja algo higroscpio durante os ltimos estgios

de secagem.

Em razo da baixa resistncia mecnica quando ainda molhado, o filme no

suporta as tenses que se formam durante o processo de secagem

ocasionando rachaduras. Para evitar este tipo de problema, deve-se secar

vagarosamente, usando temperaturas mais baixas.

c) Caractersticas dos Vulcanizados

As propriedades finais de vulcanizados de ltices sintticos dependem

fundamentalmente da composio adotada. Algumas propriedades

mecnicas, tais como tenso, mdulo e rasgo dos artefatos vulcanizados

de ltices sintticos so consideradas inferiores as de ltex natural.

3) SNTESE DOS LTICES SINTTICOSA polimerizao em emulso permite um controle total da taxa

de polmeros, do peso molecular, da concentrao e do tamanho

de partculas e a sua distribuio.

Os principais ingredientes usados em um processo de polimerizao em

emulso so os ingredientes bsicos e os aditivos.

a) INGREDIENTES BSICOS

Monmeros (estireno butadieno acrilonitrila, etc.)

Meios de Disperso ( a gua o mais comum)

Geradores de Miscelas (produtos

tenso ativos)

Iniciadores de polimerizao

(so geradores de radicais livres

podendo ser "Redox" para

polimerizaes e baixa temperaturas

e "Dissociativos" para altas

temperaturas).

b) ADITIVOS

Modificadores (controladores do

peso molecular, comprimento da

cadeia molecular e da formao de

interligaes).

Eletrlitos (Controladores da

viscosidade)

Tampes (Acerto de pH)

Terminadores (Finalizadores da

reao)

4) CLASSIFICAO DOSLTICES SINTTICOSOs vrios tipos de ltices sintticos

elastomricos diferem basicamente

em funo dos seguintes fatores:

Composio Qumica

Teor de Slidos

Viscosidade

Caractersticas coloidais

pH

Em funo desses fatores, o IISRP

(Internacional Institute of Synthetic

Rubber Producers) adotou uma

classificao alfanumrica que

permite distinguir os ltices

sintticos de interesse comercial.

Normalmente os ltices so

codificados por uma letra inicial

seguida por dois dgitos, podendo

ter ou no uma letra aps estes dois

nmeros.

A primeira letra identifica o polmero

S=SBR N=NBR C=CR

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3332

IV - INGREDIENTES PARA COMPOSIO DE LTEX

Os diversos ingredientes utilizados em composies de ltex, dependendo

de suas funes, podem ser classificados em trs categorias:

1) AGENTES TENSO-ATIVOS PARA DISPERSES E EMULSES

2) MODIFICADORES DA FASE LQUIDA

3) MODIFICADORES DA FASE ELASTOMRICA

1) AGENTES TENSO-ATIVOS PARA DISPERSES E EMULSES.Finalidade: manter a estabilidade coloidal da composio de ltex.

Os ingredientes slidos insolveis em gua, so convertidos em

disperses e os imiscveis em gua, so convertidos em emulses,

atravs de tenso-ativos chamados respectivamente de dispersantes e

emulsificantes.

Os mais comuns so os aninicos e os no inicos, quando dispersos em

gua geram nions e os no inicos (anfteros) dependendo do pH do

meio, podem ter comportamento aninico ou catinico.

Os Ltices sintticos em geral so aninicos e os tipos de tenso-ativos

podem ser divididos em agentes dispersantes e agentes emulsificantes.

Agentes Dispersantes de origem natural (caseina ltica) de origem

sinttica (ex.: Emulvin N, Tamol NNOSA, Dispersol LM)

Agentes Emulsificantes de origem natural (sabo de trietanolamina) de

origem sinttica (Emulvin W e polieterglicol aromtico)

2.) MODIFICADORES DA FASE LQUIDA- Protegem as partculas de ltex no meio lquido

- Previnem a coagulao prematura

- Evitam a formao de cogulos no processo

- Modificam as propriedades lquidas do ltex

Estes modificadores so:

Estabilizantes Qumicos

Espessantes

Umectantes

Coacervantes

Coagulantes

Gelificantes de ao retardada

termosensibilizante (qumico e fsico)

Tixotrpicos

Espumantes

Antiespumantes

Estabilizadores de Espumas

Bactericidas e Preservativos

2. 1 - ESTABILIZANTESQUMICOSAumentam a estabilidade do ltex e

do composto, prevenindo a sua

coagulao pr-matura.

A coagulao pode ser provocada

por efeito qumico (acidez), efeito fsi-

co (agitao) e afeito trmico (calor).

2. 2 - ESPESSANTEAumenta a viscosidade do ltex e

do composto.

2. 3 - UMECTANTESAumentam as caractersticas de mo-

lhabilidade das composies, atravs

da diminuio da tenso superficial.

2. 4 - COACERVANTESTransformam a composio de

ltex em um material slido

atravs da unio de suas partculas.

Neste caso podem ocorrer trs

situaes distintas: Gelificao,

Coagulao ou Floculao.

Gelificao - quando ocorre a pas-

sagem do estado lquido para um

slido uniforme, com a mesma forma

do recipiente porem com o volume

contrado, pois a gua eliminada.

Coagulao - quando o fenmeno

ocorre instantaneamente; sem a

variao da forma e do volume.

Floculao - quando ocorre um

grande nmero de pequenos flocos

de borracha.

com relao estireno / butadieno de

25 / 75. O agente emulsificante

geralmente um sabo aninico

sendo o mais comum o oleato de

potssio. Este sabo deve ser livre

de "Chick Edma Factor" de modo a

permitir o emprego do ltex na

fabricao de produtos alimentcios.

O ltex obtido aps uma converso

mxima em cerca de 70%,

apresenta-se com um teor de

slidos da ordem de 28 a 30%

e tamanho de partculas de

600 a 800 AO.

Em vrias aplicaes industriais,

necessita-se de ltices com

elevado teor de slidos, acima

de 60%, e uma simples

evaporao para se alcanar

este valor no poderia ser

efetuada pois resultaria em um

ltex com uma viscosidade

elevadssima, inadequado portanto

para o processamento.

A soluo para este problema

reduzir a rea superficial das

partculas do copolmero, alterando

a distribuio do tamanho

das mesmas. O processo

que permite obter estas

caractersticas chamado de

Aglomerao, que pode ser

realizado por trs meios:

- Qumico

- Congelamento

- Presso (o mais comum)

Aps a polimerizao, obtm-se um

ltex com cerca de 28 a 30% de

slidos que evaporado at

alcanar 38%. Neste ponto j se tem

um ltex comercial com cerca de 38

a 40% de slidos. A seguir este ltex

passa pelo processo de

AGLOMERAO. Esta operao

consiste em forar a passagem do

ltex por um pequeno orifcio de

uma vlvula de homogeneizao

chamada de "Aglomerador"

sob condies cuidadosamente

controladas e presso elevada.

Tem a vantagem de ser um

processo contnuo e de fcil

controle, permitindo a obten-

o de produtos de qualidade

uniforme.

Aps a etapa de aglomerao o

ltex passa por duas etapas de

evaporao para alcanar a

concentrao de slidos desejada

(na ordem de 68%).

AS PRINCIPAIS

CARACTERSTICAS SO:

Boa estabilidade mecnica

Razovel resistncia ao

envelhecimento

Boas propriedades de deformao

permanente compresso

AS PRINCIPAIS APLICAES

SO:

Espuma Moldada - colches,

travesseiros, estofamentos, compo-

nentes para calados.

Espuma Laminada - tapetes,

tecidos, palmilhas para tnis,

mantas para estofamentos.

Aglomerante de Fibra Vegetal -

assentos de automveis

Base para a fabricao de Chicletes

Adesivos

Misturas com Asfaltos

5. 2 - LTICES DE SBRCARBOXILADOS o t e r p o l m e r o s d e

estireno-butadieno-cido carboxlico

insaturado, podendo o estireno

variar de 30 a 65% e o cido

carboxlico de 1 a 10%.

AS PRINCIPAIS

CARACTERSTICAS SO:

Autocurveis (em funo do

percentual do cido carboxlico)

Melhor estabilidade mecnica e

qumica do que os sintticos

equivalentes no carboxilados

Secagem rpida devido ao baixo

nvel de tenso-ativo

timas caractersticas de

adesividade

AS PRINCIPAIS APLICAES

SO:

Revestimentos de Papel

Compostos de Impregnao de

Tapetes

Impregnao de Tecido-no-Tecido

Fabricao de colas

5. 3 - LTICES DE SBR VINILPIRIDINAS o t e r p o l m e r o s d e

estireno-butadieno-vinilpiridina com

teor de estireno na faixa de 15 a

35% de vinilpiridina entre 5 a 15%.

AS PRINCIPAIS

CARACTERSTICAS SO:

Excelente estabilidade mecnica e

qumica

timas caractersticas de pegajosidade

AS PRINCIPAIS APLICAES

SO:

Tratamento de Tecidos destinados

fabricao de lonas para

Pneumticos

Correias em V, Mangueiras,

Correias Transportadoras

Impregnao de fibras txteis

(nylon, rayon e poliester)

gua

borracha

grumos deborracha

flocos deborracha

GELIFICAO

COAGULAO

FLOCULAOLTEX

LTEX

LTEX

FIG. 1

FIG. 2

FIG. 3

2. 10 - ESTABILIZADORES DEESPUMA (TAMBM CHAMADOSDE AGENTE SECUNDRIO DEGELIFICAO).Tem a finalidade de acelerar a

reao de gelificao. Eles reduzem

parcialmente a estabilidade dos

ltices e fazem com que a

gelificao se d a um valor elevado

de pH, antes que o sabo seja

destrudo pelo agente gelificante.

Se o sabo fosse completamente

destrudo antes da gelificao,

haveria o colapso da espuma.

Se o auxiliar de gelificao for

usado em excesso, haver uma

gelificao muito rpida da

espuma ocorrendo rachaduras e

encolhimento excessivo.

2. 11 - BACTERICIDAS EPRESERVATIVOSOs bactericidas evitam o desen-

volvimento de micro-organismos

durante a estocagem e o

processamento.

Os preservativos retardam a

putrefao do ltex, principalmente

nos compostos que levam produtos

naturais (ex. caseinatos).

3) MODIFICADORES DA FASEELASTOMRICA.So os ingredientes que influenciam

as propriedades do produto final

Estes Modificadores so:

Auxiliares de vulcanizao

Agentes de vulcanizao

Ativadores de vulcanizao

Antioxidantes

2.6.2 - TERMOSENSIBILIZAN-TES (QUMICOS E FSICOS)Os do tipo qumico dependem do

calor especfico de certas reaes

qumicas envolvidas.

O mais comum a combinao de

uma sal de amnia (acetato ou

cloreto de amnia), com xido de

zinco, fortemente influenciado pela

temperatura.

Os termosensibilizantes qumicos

apresentam vantagens sobre os

gelificantes de ao retardada, pois

s atuando sob a ao do calor, no

h perigo de formao prematura de

cogulos. So utilizados na

fabricao de espumas com

espessuras inferiores a 12mm.

Para as espumas com espessuras

superior a 12mm, recomenda-se o

fluorsilicato de sdio em virtude de

baixa transferncia do calor atravs

da espuma.

Os temosensibilizantes fsicos

esto associados ao fenmeno

denominado "solubilidade inversa",

em que determinadas substncias

so solveis em um meio at

uma certa temperatura.

Estas substncias podem ser

empregadas como gelificantes

porque quando elas se tornam

insolveis absorvem o estabilizante

das partculas do ltex, tornando-o

bastante instvel.

Exemplos, so o poli vinil metil ter

e o polioximetileno glicol. Estes

produtos so utilizados na obteno

de artigos de imerso.

2. 7 - TIXOTRPICOSSo produtos que conferem ao ltex

caractersticas de um gel, quando

em repouso, revertendo-o forma

de soluo sob agitao. Os mais

conhecidos so a bentonita, gelatina

e xido de ferro.

2. 8 - ESPUMANTESSo agentes formadores de espuma

quando auxiliados por ao mecni-

ca (agitao), borbulhamento de ar

ou expanso de gases.

So muito utilizados os sabes de

potssio de cidos graxos como o

oleico e ricinoleico. No caso dos lam-

inados de espuma pelo sistema sem

agente gelificante, sabes especiais

so requeridos para conferir maior

estabilidade espuma.

Neste caso o mais utilizado o sulfos-

ucinamato de sdio.

Quando se aumenta a quantidade

de carga na composio, o

teor de sabo dever ser elevado de

maneira a se manter o composto

estvel e tambm se alcanar o

volume de espumao em um

tempo econmico.

2. 9 - ANTI-ESPUMANTESDestinam-se a evitar a formao de

espuma quando do processamento

de um composto de ltex. 3534

Os agentes coacervantes esto

assim divididos:

Coacervantes Diretos (coagulantes)

que so os sensibilizantes trmicos.

Coacervantes Indiretos (gelificante)

que so os sensibilizantes de ao

retardada.

2. 5 COAGULANTESProvocam a coagulao do ltex e

do composto, atravs de

substncias cidas e de sais

metlicos. Normalmente as

partculas de ltex so dotadas de

cargas negativas as quais so

neutralizadas pelos ions H+ do

cido. As partculas assim se atraem

provocando a coagulao. Os sais

metlicos reagem com os ions

carboxilicos formando sais

insolveis, no dissociveis que

provocam a coagulao. Exemplos:

sais de metais polivalentes tais

como cloreto de clcio, nitrato de

alumnio e sais orgnicos como o

acetato de ciclohexilamina.

2. 6 - GELIFICANTESPodem ser de Ao Retardada ou

Termosensibilizantes (fsicos e

qumicos)

2. 6. 1 - AO RETARDADASo sais de metais alcalinos

do cido hidrofluorsilcio sendo o

mais utilizado o fluorsilicato de

sdio. Devido ao seu baixo pH, a

baixa solubilidade e a baixa

velocidade de hidrlise, apresenta

timas caractersticas de

agente de gelificao de ao

retardada.

O fluorsilicato de sdio se hidrolisa a

temperatura ambiente, de acordo

com a seguinte equao:

normalmente utilizado sob a forma

de disperso em gua a 20% de

concentrao.

Se a concentrao for elevada,

poder acarretar gelificaes locais.

Normalmente, faz-se uma disperso

a 50% em moinho de bolas, para

depois dilui-la a 20% com gua.

O pH da disperso, o tamanho das

partculas e o teor de slidos, devem

ser controlados rigorosamente

pois tais fatores influenciam

fortemente a taxa de gelificao.

A disperso quando estocada

tende a se hidrolisar e o valor de

pH cai gradativamente, neste

caso antes da sua utilizao, o

pH dever ser corrigido para

5,0 a 5,5 com soluo de

Hidrxido de Potssio.

O efeito do fluorsilicato de sdio no

ltex pode ser resumido: assim:

Diminuio do pH pela formao de

ons de hidrognio (H+)

Co-precipitao mecnica, pela

formao de molculas de

silcio, que so insolveis

e precipitam arrastando as

partculas de ltex

Adsoro dos estabilizantes do ltex

pelas partculas de silcio

Formao de ons Zn2+,

pois sempre nas composies

de ltex existem compostos

de zinco, e que so ionizados

aumentando a eficincia da

gelificao.

Grficos ilustrativos:

a) Variao do pH com o tempo para

a hidrlise do fluorsilicato de sdio

b) Efeito da temperatura sobre a

variao do pH do fluorsilicato de

sdio em gua.

c) Comportamento dos fluorsilicatos

de sdio e de potssio quanto

ao decrscimo do pH em funo

do tempo, para uma mesma

concentrao e uma mesma

temperatura

0 1 2 3 4 5 6 7 tempo (minutos)

pH

Na2SIF6 em gua a 15O

aumento da concentrao

12

11

10

9

8

7

6

0 1 2 3 4 5 6 7 8

pH

Na2SIF6 em gua

tempo (minutos)

20O 15O 10O

13

12

11

10

9

8

7

6

0 5 10 15 20 25 30 35 40

pH

K2SIF6 em gua a 15O

Na2SIF6 em gua

tempo (minutos)

13

12

11

10

9

8

7

6

Sabo insolvel de zinco

3736

forma de emulses na proporo

mxima de 5 phr para aumentar o

alongamento de ruptura e sem

provocar uma queda acentuada nas

demais propriedades. Vaselina ou

parafina e cras micro-cristalinas

podem ser utilizadas para melhorar

as caractersticas de envelhecimento,

porm diminuem o mdulo de

elasticidade do artefato, evitando seu

enrugamento.

As ceras microcistalinas emulsionadas

tambm conferem um aspecto sedoso

a espuma.

3. 7 - ODORANTESSo adicionados ao composto

para conferir um odor determinado

ou para neutralizar algum cheiro

desagradvel. No so recomenda-

dos para artigos que entrem em

contato com alimento.

3. 8 - DESMOLDANTESTem por finalidade facilitar a

remoo do artefato dos moldes,

evitando que o mesmo sofra danos

durante esta operao. Quanto

menor a resistncia ao rasgo do

artefato maior a necessidade de se

usar o desmoldante. Os mais

empregados so as solues em

gua ou em lcool isopropilco com

concentrao de 5 a 10%, de

polietilenoglicol com peso molecular

na ordem de 4000.

O molde deve ser aquecido logo

aps a aplicao do desmoldante de

modo a permitir a evaporao do

veculo da soluo. O excesso de

desmoldante e os desmoldantes de

silicone devem ser evitados pois

destroem as espumas.

3. 9 - AGENTES IGNFEROS

Utilizados sempre que h exigncia

quanto a resistncia a chama. Os mais

conhecidos so a Alumina Hidratada,

parafinas cloradas, xido de antimnio

e alguns brometos e fosfatos.

33.. 1100 -- PPIIGGMMEENNTTOOSSSo produtos derivados de sais de

brio, clcio, compostos sulfonados,

etc. e prprios para serem

misturados aos compostos de

ltex. No tm influncia nas

propriedades fsicas dos compostos

e nem nas dos vulcanizados. Os

pigmentos empregados nas

indstrias da borracha no

servem para o ltex.

Matria elaborada por:

Ronald Guedes Santos

Consultor Tcnico / Engenheiro

Qumico da empresa "Petroflex Ind.

e Com. S/A.".

Cargas

Plastificantes

Odorantes

Desmoldantes

Agentes Ignferos

Pigmentos

3. 1 - AUXILIARES DEVULCANIZAO(ACELERADORES)Como os compostos de ltex so

em geral vulcanizados a

temperaturas relativamente baixas,

na ordem de 100 a 140C,

necessrio o uso de ultra

aceleradores. Em geral, utiliza-se

um sistema composto de dietilditio

carbamato de zinco (DEDZn)

como acelerador principal, e

mecaptobenzotiazolato de zinco

(MBTZn) como ace le rado r

secundrio.

A quantidade vai depender das

condies d vulcanizao do artefa-

to, tipo de ltex utilizado e dimen-

ses do artefato. Em geral a quanti-

dade total se situa na faixa de 1,5 a

3,0 phr. Quando vulcanizaes mais

rpidas so necessrias, pode-se

usar um acelerador de ao mais

acentuada como o dibutilditiocar-

bamato de zinco (DBDZn).

Exemplos:

DEDZn 2,5

DEDZn 1,5

MBTZn 0,5

MBTZn 1,0

3. 2 - AGENTES DEVULCANIZAOO mais tradicional o Enxofre

duplamente ventilado ou coloidal.

Dependendo das caractersticas

finais do artefato, o enxofre deve ser

utilizado na faixa de 1,5 a 3,0 phr O

aumento do teor de enxofre contribui

dentro de certos limites para elevar

a dureza, a tenso de ruptura,

melhorar a deformao permanente

por compresso, porm o

alongamento e a resistncia ao

envelhecimento diminuem.

3. 3 - ATIVADORES DEVULCANIZAOEmprega-se o xido de Zinco

como ativador na proporo de

3,0 a 5,0 phr. Ele atua tambm

como um dos componentes de

gelificao em sistemas de sensibi-

lizantes trmicos, do tipo qumico.

3. 4 - ANTIOXIDANTESUtilizado para proteger o artefato

final quanto ao envelhecimento.

A sua escolha depender da

utilizao do produto a ser

fabricado. Quando no existir

restries quanto ao manchamento,

os parafenilenos diaminas podem

ser empregados, enquanto para

artefatos no manchantes os do tipo

fenlicos so recomendados.

3. 5 - CARGASAs cargas no tm qualquer

efeito de reforo nos compostos

de ltex, atuando simplesmente

como produtos inertes, para

baratear os compostos. Contribuem

para reduzir as propriedades

fsicas (tenso, alongamento etc.).

As mais utilizadas so: carbonato

de clcio, caolin e talco. O

caolin absorve certa quantidade

de sabo e gua do composto de

ltex, afetando a sua viscosidade e

as caractersticas de gelificao.

Para que isso seja evitado,

recomenda-se utiliza-lo na forma de

pasta base de gua com teor de

slidos de 60%.

O carbonato de clcio, tende a

destruir os sabes que envolvem as

partculas do ltex, formando

sabes de clcio insolveis,

causando portanto uma

instabilizao do composto com

conseqente coagulao. Para

evitar este problema, usa-se

um seqestrador de ions clcio que

forma um quelato de clcio,

impedindo a coagulao.

Estes sequestrantes so os

Hexametafosfato de Sdio ou o

Tetrapirofosfato de Sdio utilizados

na forma de solues.

A soluo de hexametafostato

cida e portanto deve ter o seu pH

elevado para faixa de 11 a 12 com

hidrxido de potssio em escamas.

Seu pH deve sempre ser verificado

antes de sua utilizao.

A quantidade de carga depende do

tipo de artefato a ser fabricado,

porm pode-se estimar a faixa entre

10 a 30 phr para as espumas

moldadas, para as espumas lami-

nadas tipo gel entre 50 a 100 phr e

para as laminadas tipo no gel entre

100 a 180 phr.

3. 6 - PLASTIFICANTESOs leos claros parafnicos ou

naftnicos podem ser utilizados na

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