Borrachas

A borracha é o produto de um processo de vulcanização que utiliza borracha natural, borracha artificial ou uma mistura das duas . A formulação geralmente consiste em aproximadamente 3 %de enxofre incorporado, juntamente com diversos aditivos de processo. A borracha, como material, caracteriza-se por sua alta elasticidade, bem como por sua considerável resistência aos efeitos nocivos de agentes químicos.

Borracha natural

A principal matéria-prima da borracha é a borracha natural , que é estruturalmente um cis-1,4 poliisopreno. É encontrada em muitas plantas na forma de látex, um sistema coloidal no qual a fase dispersa é principalmente borracha natural e o meio de dispersão é água. Além desses componentes, o látex também contém ácidos graxos, lipídios, carboidratos e minerais. Látex de diferentes fontes variam em composição e conteúdo de componentes individuais. Os maiores produtores de látex são Tailândia, Indonésia, Malásia e Índia. O látex natural é obtido da seiva do leite prensado de plantas de borracha. O látex sintético pode ser um produto intermediário ou final na produção de borrachas sintéticas.

Borrachas sintéticas

Este grupo inclui todas as borrachas obtidas por síntese química. A produção mundial de borrachas sintéticas é comparável em volume à da borracha natural. Os métodos sintéticos utilizam principalmente a polimerização em emulsão e solução. Os elastômeros sintéticos mais populares são:

Uso geral:

• Borracha de estireno-butadieno (SBR)
• Borracha de etileno propileno dieno (EPDM)
• Borracha de isopreno (IR)
• Borracha de butadieno (BR)

Finalidade especial:

• Borracha de cloropreno (CR)
• borracha de nitrila(-butadieno), (NBR)
• Borracha butílica (IIR)

Finalidade específica:

• Fluorossilicone (FVMQ)
• Fluorcarbono e derivados (FKM)
• Nitrila hidrogenada (HNBR)

Indústria da borracha

A indústria da borracha envolve a produção de diversos tipos de produtos, sendo pneus e câmaras-de-ar responsáveis ​​pela maior fatia – cerca de 60 %da produção global. Desse total, 60%correspondem a pneus para automóveis de passeio e caminhonetes leves e cerca de 26%a pneus para caminhões. Outras aplicações incluem: mangueiras de borracha, correias transportadoras, calçados, artigos técnicos, produtos impregnados (luvas descartáveis), têxteis com revestimento de borracha e adesivos.

As propriedades da borracha dependem do tipo e da quantidade de componentes utilizados no composto de borracha. Selecionando adequadamente os componentes do composto de borracha, é possível obter borracha com diferentes propriedades físicas e químicas. A seleção dos componentes da mistura é realizada para obter um produto final com as características adequadas, que incluem:

• resistência à abrasão (borracha de pneu);
• resistência a altas temperaturas;
• resistência a baixas temperaturas;
• retardamento de chama;
• propriedades necessárias para materiais utilizados na indústria alimentícia, médica, etc.

Componentes do composto de borracha

Além da borracha ou de uma mistura de várias borrachas, o composto de borracha consiste nos seguintes componentes.

• Enchimentos – aumentam significativamente a resistência da borracha à abrasão ou melhoram sua resistência a produtos químicos. Os enchimentos ativos têm um papel particular a desempenhar no caso de borrachas sintéticas, já que os produtos de borracha derivados desse tipo de borracha são, na prática, inutilizáveis. O motivo é a baixíssima resistência mecânica em comparação à borracha natural. O enchimento mais comum na indústria da borracha é o negro de fumo, que é o produto da combustão incompleta de óleo ou gás, combinado com a decomposição térmica e a liberação de carbono. Os negros de fumo ativos e semiativos são os mais comumente usados. Os tipos de Forno de Alta Abrasão e Forno de Super Abrasão Intermediário têm uma resistência à abrasão muito alta e evitam o acúmulo de calor nos pneus – são negros de fumo ativos. Os tipos semiativos incluem: Forno de Extrusão Rápida e Forno de Uso Geral, tipos de negro de fumo para extrusão rápida e para aplicações gerais. Um enchimento igualmente importante no projeto de compostos de borracha é a sílica. Assim como o negro de fumo, ela aumenta significativamente a resistência à abrasão da borracha. No entanto, apresenta propriedades como: formação de aglomerados de partículas permanentes, dificuldade de conformação em borrachas apolares e forte adsorção de partículas de aceleradores do sistema de vulcanização. Portanto, é necessário o uso de ativadores (poliglicóis) e agentes de acoplamento em conjunto com a sílica. O Grupo PCC possui uma linha de polioxietilenoglicóis (PEGs) dedicada à indústria da borracha sob o nome comercial Polikol . Produtos dedicados incluem Polikol 1500 Flakes , Polikol 4500 Flakes , Polikol 6000 Flakes e Polikol 8000 Flakes . Os produtos podem ser encontrados em flocos, mas também em pó ou pastilhas.

• Plastificantes – garantem a operabilidade adequada do composto de borracha para facilitar o processamento. Eles também afetam as propriedades mecânicas de compostos vulcanizados e não vulcanizados. Dependendo do tipo de borracha, são utilizados plastificantes de origem sintética (ftalatos, tereftalatos) e aqueles obtidos do processamento de petróleo bruto (óleos minerais: parafínicos, naftênicos, aromáticos). O PCC Group possui uma gama de plastificantes especializados na série Roflex com função retardante de chama. Entre os mais eficazes na resposta ao fogo estão o Roflex 50 / Roflex 65 eo Roflex T70 . A plastificação em baixas temperaturas é efetivamente fornecida pelo Roflex T45 . Para formulações especializadas com maior viscosidade e para aplicações humanas e ambientais sensíveis, o Roflex T70L é dedicado. Os plastificantes da gama Roflex atuam sinergicamente com plastificantes convencionais para fornecer excelentes propriedades mecânicas ao produto acabado.

• Retardantes de chama – produtos químicos que reduzem a inflamabilidade de produtos de borracha. Entre os mais importantes estão os hidróxidos de alumínio e magnésio, o trióxido de antimônio, a cloroparafina e o polifosfato de amônio. O uso desses aditivos em conjunto com a linha Roflex de plastificantes retardantes de chama oferece a possibilidade de um efeito sinérgico para melhorar o perfil de inflamabilidade dos produtos de borracha.

• Sistema de reticulação – todos os aditivos projetados para alterar a estrutura da borracha devido à formação de pontes entre as cadeias de borracha. A reticulação com enxofre (vulcanização) ou óxidos e peróxidos metálicos é a mais comum. Enxofre elementar ou polimérico é utilizado, e como ativadores, por exemplo, óxido de zinco em conjunto com estearina. O uso de aceleradores é importante: ditiocarbamatos, tirames, tiazóis ou tioureias.

• Outros aditivos – este é um grande grupo de aditivos que alteram as propriedades específicas dos compostos de borracha. São utilizados antioxidantes, antiozonantes, ceras protetoras ou corantes e pigmentos . Entre o grupo de antioxidantes, destacam-se os estabilizadores térmicos , utilizados em misturas que tendem a se decompor em temperaturas de processamento. A linha de produtos do Grupo PCC inclui diversos desses produtos – a série Rostabil . Esses aditivos possuem propriedades antioxidantes e também podem atuar como estabilizadores térmicos, prevenindo a degradação dos compostos de borracha durante o processamento.

Um grupo muito interessante de aditivos são aqueles que conferem propriedades antiestáticas, reduzindo a resistência superficial do produto acabado. O Grupo PCC oferece agentes antiestáticos líquidos sob a marca EXOstat . Quando introduzido internamente, esse aditivo migra para a superfície do produto, onde interage com a umidade atmosférica, reduzindo a resistividade da superfície e permitindo que a carga estática se dissipe por um longo período.