Borracha

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Tecnologia da Borracha

Elastômeros
- Histórico e Introdução à Tecnologia da Borracha,
- Critério para um Polímero ser Elastômero, - Propriedades e Estrutura de Elastômeros, - Sistemas de Vulcanização, - Equipamentos de Processamento de Elastômeros, - Tecnologia de Pneus, - Estrutura Química de Polímeros Termofixos, - Processamento de Polímeros Termofixos.

Referência Bibliográfica
- MarkJ. E.; Erman, B.and Eirich, E. M.- Science and tecnology of RUBBER, New York, Academic Press, 2th (1994). - Brydson, J.A, London, Elsevier Applied Science, 1th, (1988).

- Morton M., New York, Chapman & Hall, 6 th (1966)

Aspectos Históricos

 Descoberta da borracha séc.XVI;

Até 1800 a borracha não era usada para aplicações em engenharia;

 Descoberta da vulcanização (Vulcano, Deusdo Fogo
e do trabalho com metais). - Charles Goodyear;

 Patente em 1840 - Goodyear e Thomas Hancock

CRITÉRIO PARA UM POLÍMERO SER ELASTÔMERO TERMOFIXO

 Não deve ser facilmente cristalizável
 Rotações entre as cadeias devem estar livres

 Tg deve ser bem abaixo da temperatura ambiente
 Devem apresentar ligações cruzadas

Elastômeros ou Borrachas

Tipos de Borrachasconsumidas mundialmente

Borracha natural Poli(cis-isopreno)

(C

C
CH3

C

C)

Extração de seringueiras (Hevea Brasiliensis)

Alta Resiliência, boa resistência à abrasão, baixa histerese, excelente resistência ao rasgo.

Copolímero de estireno-co-butadieno

60 % do mercado (SBR) - alta resistência à abrasão, baixa resistência ao rasgo

Poliisobutileno

Aplicações
Câmaras,balões e correias excelente resistência à permeação de gases,

Polibutadieno

Excelente processabilidade, baixa histerese, baixa resistência à tração

Policloropreno (Neopreno)

Utilizado basicamente em aplicações como mangueiras. Recobrimentos.
Apresenta elevada resistência química e baixa flamabilidade.

Copolímero aleatório Acrilonitrila-butadieno

Copolímero com elevada resistênciaà solventes

Elastômero Termoplástico
Copolímero de Estireno-Butadieno-Estireno (SBS)

Propriedades Densidade (g/cm3) Resistência à Tração (MPa) Alongamento (%) Resiliência Yerzley (%) Resistência ao Rasgo (kN/m) Resistência à Intempéries Ozônio Àcidos Óleos e Solventes Abrasão Permeação

EPDM 0.86 22 500 75 15-50 E E B-E R B-E R

NR 0.92 28 700 80 35-45 R-B R B R B R

SBR 0.94 24 50065 23-35 R-B R B R E R

IIR 0.92 21 700 30 225-35 E B B R B E

CR 1.23 28 500 75 35-45 B B E B B-E R

E - Excelente B - Bom R - Ruim

Produção da Borracha
- Borrachas como a NR, SBR, Polibutadieno, entre
outras são fornecidas na sua forma não reticulada em bateladas de até 100 Kg às indústrias de transformação. - A NR, obtida da seringueira é fornecida como emulsão de partículas depolímero dispersas em solução aquosa também conhecida como Látex.
- Emulsões poliméricas podem ser usadas diretamente como adesivos e na produção de tintas, luvas e recobrimentos

Produção de NR sólida a partir do Látex
- Eliminação de água até 15 %,
- Coagulação com ácido fórmico, - Polímero precipitado é prensado entre cilindros para remover excesso de água até a formação de uma placa de 5 mmde espessura, - Concentração - envolve a secagem do material usualmente com fumaça originada de queima da madeira.

Reação de Vulcanização
A vulcanização ou cura é uma reação intermolecular.

Efeitos nas propriedades mecânicas do processo de vulcanização - Aumento a deformação elástica,
- Aumento a força retrativa - Diminuição da deformação plástica,

No processo de vulcanização, trêsfatores são importantes:
1 - Velocidade de formação de ligação cruzada,

2 - Extensão final da formação de ligações cruzadas,
3 - tempo para início do processo de formação de ligação cruzada.

Avaliação das características reológicas e de cura das borrachas
Plastímetro de Mooney

Curômetro Moosanto

Plastímetro de Mooney
Mede-se o torque para se girar um disco na presença da...
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