RESPOSTA TCNICA
Ttulo Borracha Clorada Resumo A demanda descreve os tipos usuais
de borrachas cloradas utilizadas na indstria da borracha indicando
as etapas para o desenvolvimento de formulaes, processamento e
vulcanizao de compostos de borracha clorada. Palavras-chave
Borracha clorada; borracha sinttica; composio qumica; composto
qumico; CR; elastmero; formulao; policloropreno; polmero Assunto
Beneficiamento de borracha natural e sinttica Demanda O que
borracha clorada? O material borracha neoprene? Viton? Como
desenvolver esta borracha? Soluo apresentada Borracha clorada um
tipo de borracha que apresenta cloro em sua estrutura qumica. Entre
elas podem ser citadas: Policloropreno CR (tambm conhecida como
neoprene, nome comercial DuPont), Borracha Clorobutil CIIR,
Polietileno Clorado CPE, Polietileno e Clorosulfonado CSM. A
escolha do tipo de polmero ou borracha clorada a ser utilizada
depende da aplicao ou especificao do artefato de borracha. Para o
desenvolvimento de um composto de borracha devem ser considerados
os seguintes itens: Assegurar que o composto atenda s
caractersticas exigidas da pea e/ou especificao; O composto deve
ser facilmente processvel na linha de produo para uma eficiente
utilizao dos equipamentos disponveis; Obter propriedades e
processabilidade desejveis no mais baixo custo possvel.
Uma formulao contm dez ou mais ingredientes. Cada um dos
ingredientes tem uma funo especfica e um correspondente impacto nas
propriedades, na processabilidade e no preo. Um aumento no nmero de
produtos aumenta fatalmente o preo do composto, exige estocagem de
matrias-primas e operaes de pesagem mais numerosas (aumentando,
sobretudo, a possibilidade de erro). Os ingredientes de uma
formulao podem ser classificados como:
Copyright Servio Brasileiro de Respostas Tcnicas (SBRT)
1
Elastmeros; Cargas; Plastificantes; Sistema de vulcanizao;
Sistema de proteo; Ingredientes diversos.
No desenvolvimento de uma formulao pode haver duas situaes: 1)
No h uma especificao tcnica: Tem-se uma pea e/ou sabe-se sua
aplicao. fundamental que o formulador tenha o mximo de informaes a
respeito da utilizao da pea e sobre sua condio de trabalho. 2)
Existe uma especificao tcnica: A especificao deve informar um mnimo
de condies em que a pea ser utilizada; tais como: O meio de
utilizao Fluidos minerais, orgnicos e os problemas de extrao ou
inchamento. Gs (permevel ou no). Produtos diversos em contato com a
pea que podem reagir (adeso indesejvel no metal ou outras matrizes,
por exemplo). A Temperatura Alm da temperatura nominal de utilizao,
interessante saber a temperatura mxima e mnima a que sero
submetidas as peas e a durao de exposio. A presso (nominal, mnima,
mxima, tempo). Dever-se- juntar a estas caractersticas dadas
anteriormente as seguintes informaes: a) A montagem da pea
(problemas de rasgamento, extensibilidade da pea); b) O tempo de
vida da pea; c) Aspectos particulares de tenso, contato com
alimento, resistncia ao fogo, etc. Portanto, as propriedades que
podem ser encontradas nas especificaes tcnicas so: a) As
propriedades mecnicas clssicas (resistncia trao, alongamento,
mdulos, dureza, etc.); b) Resistncia qumica (leos ASTM 1,2 ou 3,
fluidos A, B ou C, cidos, bases, etc.); c) Resistncia ao
envelhecimento (calor, oznio, luz, etc.); d) Propriedades
particulares (resistncia ao frio, abraso, fadiga); e) Propriedades
dinmicas (mdulo dinmico, etc.); f) Propriedades de aderncia a
suportes. Cada tipo de borracha tem suas particularidades e tipos
de ingredientes adequados e compatveis que podem ser utilizados na
formulao de acordo com a aplicao ou especificao do artefato. A
seguir, algumas orientaes com relao ao desenvolvimento de formulaes
com policloropreno. Policloropreno No caso da borracha clorada tipo
policloropreno ou neoprene, depois do exposto acima, necessrio
escolher o tipo de policloropreno mais adequado de acordo com as
propriedades
Copyright Servio Brasileiro de Respostas Tcnicas (SBRT)
2
que se deseja, pois existem diversos tipos comerciais disponveis
para diferentes aplicaes. Outro item importante a ser considerado
no desenvolvimento de composies de policloropreno so os
processamentos de mistura, extruso, calandragem e moldagem; os
quais tm grande influncia na escolha dos tipos e quantidades de
ingredientes a serem utilizados na formulao. Sistemas de cura No
policloropreno o sistema de cura bastante especfico, normalmente
utilizando-se xidos metlicos (uma combinao usual xido de zinco e
xido de magnsio, 5 e 4 phr respectivamente). Podem-se utilizar
aceleradores orgnicos. Um dos aceleradores mais utilizados a
etilenotiuria (0,5-1 phr). Antioxidantes e Antiozonantes
(Antidegradantes) Os vulcanizados de policloropreno possuem um
certo grau de insaturao, de modo que necessitam de antioxidantes e
antiozonantes. Os mais utilizados so: em composies claras derivadas
de fenol (1 - 3 phr), quando se necessita alta resistncia ao oznio,
flexo e ao calor, usam-se as aril-aminas (2 - 3,0 phr). As ceras
melhoram a eficincia dos antiozonantes do policloropreno (1 - 2,0
phr). Cargas Os negros-de-fumo mais utilizados em formulaes de
policloropreno so os de partculas maiores (FEF/SRF). Tambm se podem
utilizar cargas minerais em aplicaes especficas como, por exemplo,
melhorar a resistncia ao rasgamento. O inchamento em leo diminui
quase que linearmente medida que se aumentam as cargas.
Plastificantes Os plastificantes so utilizados para melhorar as
caractersticas dos vulcanizados e principalmente reduzir o custo
das composies, uma vez que atravs de seu emprego possvel a obteno
de composies altamente diludas, mantendo-se a dureza dos valores
requeridos. O tipo de plastificante deve ser selecionado tendo-se
em mente as caractersticas requeridas no produto final. De maneira
geral, os derivados do petrleo so preferidos devido ao seu
desempenho e baixo custo, podendo-se utilizar plastificantes do
tipo ster quando se quer melhorar a resistncia a baixas
temperaturas. A borracha tipo Viton, citada na demanda, trata-se da
borracha de Fluorelastmero, fornecida pela DuPont. Portanto, no uma
borracha clorada e sim uma borracha do tipo fluorada, considerada
uma borracha especial por apresentar excelente resistncia ao ataque
do calor, de agentes qumicos e solventes. Concluses e recomendaes
Borracha clorada um tipo de borracha que apresenta cloro em sua
estrutura qumica. Dentre as mais utilizadas comercialmente est o
policloropreno, tambm conhecido como neoprene. Algumas sugestes
para o desenvolvimento desta borracha foram descritas nesta
Resposta Tcnica. Para mais informaes e desenvolvimento sobre o
referido tema, sugere-se consultar algum centro tecnolgico
especializado, como o Centro Tecnolgico de Polmeros SENAI RS, cuja
referncia encontra-se a seguir.
Copyright Servio Brasileiro de Respostas Tcnicas (SBRT)
3
Centro Tecnolgico de Polmeros SENAI CETEPO Av. Presidente Joo
Goulart, 682 Morro de Espelho CEP 93030-090, So Leopoldo-RS/Brasil
Telefone/fax: (51) 3589.4100 Site: E-mail: Fontes consultadas
BRITO, K. J. S. Curso de Desenvolvimento de Formulaes de Compostos
Elastomricos. Centro Tecnolgico de Polmeros SENAI: CETEPO, 1997.
HOFMANN, W. Rubber Technlogy Handbook. Akron: Hanser Publishers,
1989. Manual for the Rubber Industry. So Paulo: Bayer, 1993.
MORTON, M. Rubber Technology. 3.ed. New York: Van Nostrand
Reinhold, 1987. MURRAY, R. M.; THOMPSON, D. C. Os Neoprenes. So
Paulo: DuPont, 1988. Elaborado por Karin Janete Stein Brito
Bolsista CETEPO Mateus Silva de Lima Mediador SBRT Nome da
Instituio respondente SENAI-RS / Centro Tecnolgico de Polmeros
SENAI CETEPO Data de finalizao 26 jan. 2009
Copyright Servio Brasileiro de Respostas Tcnicas (SBRT)
4
