borracha butilica

Borracha Butílica

Valdemir José Garbim

www.cenne.com.br Página 1

Conteúdo

BORRACHA BUTÍLICA - HISTÓRICO .................................................................. 2

O Que é a borracha butílica? .......................................................................... 4

Manufatura da borracha butílica ................................................................... 4

Informações relevantes .................................................................................. 7

ESTRUTURA MOLECULAR E PROPRIEDADES - Cadeias estruturais ................... 7

Insaturação da borracha butílica .................................................................... 8

Borrachas butílicas halogênadas - Cloro butil “CIIR” e Bromo butil “BIIR” .... 10

Orientação para escolha do grade de borracha butílica ................................ 13

Blenda de borrachas butílicas com outros elastômeros ................................ 14

Aditivos para vulcanização das borrachas butílicas ...................................... 14

Anti-degradantes para borrachas butílicas ................................................... 17

Resistência ao ozônio ................................................................................... 19

Resistência à água e ao vapor d’água .......................................................... 20

Resistência a produtos químicos, óleos e solventes ....................................... 21

Principais aplicações de artefatos produzidos com borracha butílica e

borrachas butílicas halogenadas .................................................................. 22

Cargas e plastificantes para borrachas butílicas e butílicas halogenadas ..... 23

Processamento dos compostos em borrachas butílicas ................................. 24


Processamento de mistura em Banbury (método convencional) ................... 24

Processamento de mistura em banbury (método upside down) .................... 25

Processamento de mistura em misturador aberto ........................................ 25

FORMULAÇÕES ............................................................................................. 26

Processamento de Conformação por Extrusão .............................................. 29

Processamento de conformação por calandragem ....................................... 29

Processamento de moldagem por transferência, compressão e injeção ....... 30

Conclusão ..................................................................................................... 32

Bibliografia para consulta ............................................................................ 32

Sobre o autor: Especialista em borrachas e plásticos com mais de vinte anos de experiência em diversas indústrias do setor. Atua como consultor em mais de uma dezena de empresas de artefatos de borracha.


BORRACHA BUTÍLICA - HISTÓRICO

Dados bibliográficos informam, que em 1870, os pesquisadores Gorianov e Butlerov perceberam

formações poliméricas a partir do tratamento de alguns materiais graxos com trifluoreto de boro, o

que chamaram de isobutileno. Trabalho retomado em 1927 por Otto, pesquisador da I.G. Farben

Company Germany

Já nos idos de 1930, a própria I.G.Farben Company produziu polímeros de isobutileno apresentando

alto peso molecular, que foram manufaturados inicialmente em laboratório. Este material mostrava-

se com propriedades borrachosas, porém, devido sua estrutura hidrocarbônica totalmente saturada,

não se conseguia a reação de vulcanização por meio do enxofre, prática comum na época, usado

para borracha natural. Atualmente estes homopolímeros estão disponíveis em várias opções de peso

molecular produzidos pela Badischer, Alemanha, com o nome “Oppanol” e pela Exxon Chemical Co.,

com o nome “Vistanex”

Em 1937, os pesquisadores W. J. Spakers e R. M. Tomas da companhia Standard Oil Development Co.

que mais tarde passou a denominar-se Exxon Research & Engineering Co., produziram os primeiros

resultados de polímeros de isobutileno vulcanizados, incorporando pequena quantidade de uma

diolefina, o isopreno, à molécula do poliisobutileno, o que permitia então a ligação entre cadeias

moleculares distintas, ou seja, o crosslink.

Este copolímero “butill” vulcanizado apresentava propriedades singulares, como: ótima resistência à

permeabilidade de gases; uma alta histerese; excelente resistência ao calor, ozônio e ao ataque de

vários produtos químicos.

A descoberta deste novo material elastomérico despertou grande interesse no governo Norte

Americano durante a Segunda Guerra Mundial, principalmente por causa da premente necessidade

de produção de borrachas sintéticas como estratégia alternativa à borracha natural.


A Exxon, sendo auxiliada pelo Office of Rubber Reserve, pertencente ao governo Americano,

construiu a primeira planta produtiva de Borracha Butílica que inicialmente produzia o material para

fins militares; depois, em 1956, a Exxon Chemical adquiriu do governo Americano a planta com

objetivos de comercializar Borracha Butílica para os diversos fins industriais e automotivos.

O Que é a borracha butílica?

Borracha Butilica é um copolímero de Isobutileno; poli (metilpropeno-co-2-metil-1,3 butadieno) ou

poli (isobutileno – co – isopreno), contendo pequenas quantidades de Isopreno, sendo este segundo

monômero o que oferece as duplas ligações, (insaturação), onde ocorre a ponte de enxofre, ou seja,

a vulcanização.

Comumente compostos em Borracha Butílica são indicados na produção de artefatos vulcanizados,

destacando-se peças como:

- Câmaras de ar para automóveis e caminhões;

- Revestimento interno de pneus sem câmaras;

- Bladers e bexigas para fabricação de pneus;

- Amortecedores e isoladores de vibração, choques mecânicos e pancadas;

- Mantas calandradas e membranas usadas em impermeabilização de telhados, etc;

- Tampas e tampões para embalagens farmacêuticas;

- Peças industriais diversas.

Manufatura da borracha butílica

A Borracha Butílica é produzida a partir da copolimerização do Isobutilleno, na proporção entre 97%

a 99,5% e do Isopreno entre 3% a 0,5%. Isto acontece em uma solução de cloreto de metila contendo

ainda cloreto de alumínio dissolvido na solução, onde este atua como catalisador (a Figura 1 ilustra

de forma esquemática a planta de manufatura).


A reação de polimerização acontece em baixa temperatura, aproximadamente – 100°C, e de forma

contínua. O calor gerado na reação exotérmica é praticamente instantâneo, e é retirado através de

resfriamento pela circulação de etileno líquido dentro de serpentinas montadas no reator, pois a

temperatura deve ser mantida a aproximadamente – 100°C.

A Borracha Butílica é insolúvel em cloreto de metila, formando assim pequenos blocos aglomerados

de partículas de borracha que em seguida são bombeados para o interior de tanques onde são

lavados com água quente e vapor d’água. Os resíduos de cloreto de metila e monômeros não

convertidos são vaporizados, em seguida comprimidos, purificados, secados e reutilizados no

processo. Aos blocos de borracha formados, pequena quantidade de agentes anti-aglomerantes

(estearato de zinco) são adicionados e ainda é colocado hidróxido de sódio para neutralizar

totalmente a ação catalítica do cloreto de alumínio. Para proteger o polímero da degradação,

durante o processamento de secagem são adicionado aditivos estabilizadores (antioxidantes), isto

permite a preservação das propriedades do copolímero por largo tempo de estocagem.

Sistemas de extrusoras separam os blocos de borracha da água de lavagem, seguindo para secagem

total do polímero. Por meio de transportadores de esteira os blocos de borracha são submetidos a

sistemas que promovem o devido resfriamento, em seguinda são compactados, enfardados e

embalados em sacos de polietileno, estando prontos para comercialização.

Para produção de Borrachas Butílicas Halogenadas, o elemento halógeno (Cloro ou Bromo) é

adicionado e perfeitamente misturado, diretamente à solução, durante o processo de polimerização.

O processamento segue cuidadosamente controlado sendo que somente uma pequena quantidade

das duplas ligações existentes na cadeia polimérica deverá reagir com o elemento halógeno, uma vez

que tal elemento é principalmente alocado em alquil posições (ou seja, aloca-se ao lado do átomo de

carbono que se situa mais próximo da dupla ligação) da cadeia polimérica.

Precisos controles de processo asseguram que todas as duplas ligações sejam alocadas nos átomos

dos elementos halógenos alquídicos, assim, a proporção de insaturação e o conteúdo de elementos

halógenos concorrem entre si, ou seja: para cada elemento halógeno, ao seu lado haverá um ponto

de insaturação.


Como as borrachas butílicas são produzidas pela polimerização em solução, não é necessário o uso

de agentes emulsificantes. Também não são empregados modificadores estruturais, pois o peso

molecular pode ser controlado através das condições de polimerização.

Figura 1 - Esquema do processamento de manufatura para produção de Borracha Butílica, compilado de

literaturas “POLYSAR BUTIL HANDBOOK” (published by the Technical Publications Section, Technical

Development Division Limited, Canadá – Sarnia 1977)


Informações relevantes

A Borracha Butílica normalmente contém até 98,5% de polímero hidrocarbônico, porém pequenas

quantidades de materiais não elastoméricos também estão presentes, sendo eles:

“Antiaglomerantes”: Estes são normalmente uma mistura de ácido esteárico e estearato de zinco,

existentes em quantidades entre 0,4 a 1%. O ácido esteárico pode reagir com o alumínio, sódio ou

cálcio, dando origem aos estearatos metálicos. Vale informar que a borracha butílica, quando

indicada para aplicações FDA (grade alimentícia), o ácido esteárico empregado também atende tal

requisito e o estearato de zinco é subtraído.

“Estabilizadores”: Devido a Borracha Butílica apresentar baixa insaturação e assim estar pouco

sujeita ao ataque oxidante, mínimos teores de agentes estabilizantes são adicionados, entre 0,02 a

0,15% em peso, sobre o total de borracha. Basicamente as Difenilaminas Alkiladas, Fenil Fosfitos

Alkilados, ou ainda Fenóis Alkilados são empregados dependendo do grade da Borracha Butílica.

Comumente, os estabilizantes base Fosfitos ou Fenóis são empregados em copolímeros de Borracha

Butilica, principalmente os grades que devam atender os requisitos FDA.

“Catalisador Residual”: Como já comentado anteriormente, os resíduos do catalisador base cloreto

de alumínio são neutralizados através da adição do hidróxido de sódio, que depois, pelo processo de

lavagem da borracha, são removidos totalmente.

ESTRUTURA MOLECULAR E PROPRIEDADES - Cadeias estruturais

Como já mencionado, a Borracha Butílica é uma estrutura hidrocarbônica que consiste de 97 a 99,5%

de unidades de isobutileno combinado com 3,0 a 0,5% de unidades de isopreno. Em análises

realizadas por Ressonância Magnética Nuclear (NMR), foram observadas unidades de isobutileno

dispostas em formação de cabeça – calda da cadeia, estando contidas em espaços intermediários,

unidades de isopreno de configuração microestrutural trans - 1,4 randômica (conforme figura 2)


Figura 2

A Borracha Butílica, ou seja, a copolimerização poli-isobutileno-isopreno, mostra-se como um

polímero com estrutura bastante similar à do poliisobutileno, apresentando também a mesma

temperatura de transição vítrea (Tg de – 72°C).

Na condição de repouso (sem solicitação de tensões externas), a borracha butílica apresenta

características amorfas, borrachosas e flexíveis ao longo de todo ciclo de trabalhos mecânicos,

porém, a existência de grupos -CH3- distribuídos na cadeia polimérica, compatibiliza-se e une-se com

grupos similares de cadeias diferentes e isso retarda a resposta elástica de maneira a reduzir a

velocidade de retorno à situação inicial após a deformação devido a esforços externos. Isto evidencia

a propriedade de alta histerese, o que torna esta borracha bastante adequada ao emprego como

amortecedora de choques e vibrações.

Ainda, os movimentos lentos de deslizamento intermolecular, dos seguimentos estruturais

poliméricos da Borracha Butílica, são os principais responsáveis pela propriedade de

impermeabilidade a gases como o oxigênio, nitrogênio, monóxido de carbono, etc.

Insaturação da borracha butílica

Os grades de Borracha Butílica comumente comercializados apresentam poucos pontos de

insaturação em sua cadeia molecular, isto representa 0,5 a 3,0% (dependendo do grade) de parte da

sua estrutura que contenha duplas ligações carbônicas suscetíveis a reagiram com enxofre durante a

vulcanização. Somente como informação comparativa, a Borracha Natural e o Polibutadieno


apresentam insaturação de 100%, o SBR é de 86% e a borracha Nitrílica (grades com 30% de ACN),

tem 70%.

Elastômeros de maiores níveis de insaturação estão mais sujeitos ao ataque de radicais livres

oxigenados, que são oxidantes, gerando então uma complexa reação que envolve exatamente os

pontos de ligações duplas, carbono – carbono, iniciando a degradação do material. A pequena taxa

de insaturação da Borracha Butílica a torna mais resistente à oxidação e ao envelhecimento pelo

calor, se comparado às outras famílias de borracha citadas acima, não obstante, pode-se notar

também melhor resistência ao ataque de agentes químicos ácidos, alcalinos, produtos oxidantes e

ozônio.

Por outro lado, a baixa insaturação conduz a velocidades de cura bastante lentas e estados de cura

inferiores, assim, compostos com Borracha Butílica demandam o emprego de conjunto de

aceleradores mais energéticos, bem como elevadas temperaturas de vulcanização (160 a 200°C).

Maiores velocidades e estados de cura, assim como superiores propriedades mecânicas, podem ser

conseguidas escolhendo grades de Borracha Butílica de maior insaturação.

Devido ao relativamente baixo nível de insaturação da Borracha Butílica, não se consegue bons

resultados da blenda desta com outros tipos de borracha de alta insaturação, pois durante reação de

vulcanização dois estágios de cura são observados, em que a borracha de alta insaturação tende a

competir por maiores teores de agentes curativos, curando-se muito mais rapidamente atingindo

estados de super-cura ou reversão, no momento em que a Butilica atinge sua condição de cura ideal.

Observa-se então efeitos adversos no composto assemelhando-se a contaminações, delaminações,

sub-cura, entre outros. Quando tornar-se tecnicamente necessário a blenda com outros polímeros

de alta insaturação, a indicação de Borracha Butílica Halogenada, como Bromo Butil ou Cloro Butil,

tende a eliminar os problemas acima comentados.


Borrachas butílicas halogênadas - Cloro butil “CIIR” e Bromo butil

“BIIR”

Uma variação na estrutura polimérica da borracha butílica proporciona a inserção dos elementos

químicos halógenos como o Cloro ou Bromo (como visto na fig. 3), isto permite que ocorra melhor

reatividade durante a vulcanização proporcionando mais elevados estados de cura e superior

estabilidade das característica técnicas do artefato vulcanizado. Ainda, as borrachas butílicas

halogenadas oferecem melhor compatibilidade em blendas com outras famílias de borrachas

convencionais de mais elevado índice de insaturação.

O efeito da halogenação da borracha butílica não interfere na sua excelente propriedade de

impermeabilidade a gases, nem tampouco demérito de sua resistência a produtos químicos ou as

mais elevadas temperaturas.

As borrachas butílicas halogenadas podem ser processadas e vulcanizadas igualmente aos outros

tipos de borrachas convencionais, bem como blendas com NR, IR, SBR, CR e EPDM. São bastante

comuns, pois a cura ocorre simultaneamente nos polímeros que compõem a blenda, oferecendo

artefatos de apreciáveis qualidades. Borrachas Butílicas Halogenadas ainda são infinitamente menos

suscetíveis a contaminações por outros polímeros.

Artefatos produzidos com borrachas butílicas halogenadas oferecem excelentes propriedades, como:

- Resistência à fadiga por flexão;

- Baixa deformação permanente à compressão;

- Resistência ao rasgamento;

- Resistência a ácidos, álcalis e solventes oxigenados.

As tabelas 1 e 1A apresentam os principais grades de Borracha Butilica e Borrachas Butílicas

Halogenadas comumente comercializadas para fabricação de artefatos diversos.


Figura 3

Tabela 1 - Grades de Borrachas Butílicas e Halo-Butil Comercializadas pela Lanxess

Grades

Propriedades

Polysar

Butil

100

Polysar

Butil

101-3

Polysar

Butil

301

Polysar

Butil

402

Polysar

Bromo

Butil

X2

Polysar

Bromo

Butil

2030

Polysar

Cloro

Butil

1255

Polysar

Cloro

Butil

1240

Insaturação 0,7 1,6 1,6 2,2 # # # #

Teor do Elemento

Halógeno

# # #

# 2 2 1,2 1,2

Velocidade de Cura Lenta Média Média Rápida Média Média Média Média

Estabilizante n.m. n.m. n.m. n.m. n.m. n.m. n.m. n.m.

Viscosidade Mooney

1 + 8 @ 125 °C

~45 ~51 ~51 ~47 ~46 ~32 ~50 ~39

Teor de Voláteis < 0,3 < 1,0 < 0,3 < 0,3 < 0,7 < 0,7 < 0,5 < 0,5

Teor de Cinzas < 0,5 < 0,5 < 0,5 < 0,5 < 0,7 < 0,7 < 0,5 < 0,5

Densidade g / cm3 0,92 0,92 0,92 0,92 0,93 0,93 0,93 0,93

Aplicação “a” “b” “c” “d” “e” “f” “g” “h”

Tabela compilada e adaptada, oriunda do Livro Manual for the Rubber Industrie “Bayrer”, p. 216 a 221 (n.m = não manchante)

Aplicações:

“a” – Fabricação de membranas e gaxetas industriais;

“b” – Peças em contato com produtos alimentícios;

“c” – Câmaras de ar para pneumáticos, Bladers, peças técnicas diversas;

“d” – Artefatos farmacêuticos, peças para contato com alimentos, peças moldadas diversas;


“e” – Revestimento interno de pneus sem câmaras, câmara de ar para pneus, peças técnicas

diversas, artigos farmacêuticos, amortecedores de impacto e vibrações, boa adesão a outros

elastômeros insaturados;

“f” – Revestimento interno de pneus sem câmara, artigos farmacêuticos, amortecedores de choques

e vibrações, processamento fácil, alta adesão a substratos;

“g” – Revestimento interno de pneus sem câmara, artigos farmacêuticos, amortecedores de choque

e vibrações, artigos técnicos em geral,

“h” – Revestimento interno de pneus sem câmara, lateral branca de pneus, mangueiras para

produtos químicos, artigos farmacêuticos e técnicos em geral, amortecedores de choque e vibrações,

fácil processabilidade.

Tabela 1A - Borrachas Butílicas Halogenadas comercializadas pela Exxon

Grades de Borrachas Butílicas Halogenadas comercializadas

pela Exxon

Viscosidade Mooney

ML 1 + 8 @ 125 °C

Teor de Elemento

Halógeno %

Cloro Butil 1065 * 26 a 36 1,2

Cloro Butil 1066 33 a 43 1,2

Cloro Butil 1068 45 a 55 1,2

Bromo Butil 2211 ** (cura rápida) 27 a 37 2

Bromo Butil 2222 (maior segurança de proces.) 27 a 37 2

Bromo Butil 2233 (cura rápida) 32 a 42 2

Bromo Butil 2244 (cura rápida) 41 a 51 2

Bromo Butil 2255 (maior segurança de proces.) 41 a 51 1,9

Notas:

* Cloro Butil 1065, contém aprox. 0,1 % em peso de um antioxidante não manchante. Todos os grades de Halo-butil

da Exxon também têm certa quantidade de estearato de cálcio para proteger o polímero da dehidrohalogenação.

** Todos os grades de Bromo-butil da Exxon contém certa quantidade de óleo de soja epoxidado para proteger o

polímero da dehidrohalogenação.

Tabela compilada e adaptada, do Livro The Vanderbilt Rubber Handbook, p. 107 (thirteentth edition).


Orientação para escolha do grade de borracha butílica

A melhor escolha do grade de borracha butílica para certas aplicações baseia-se principalmente no

compromisso que o artefato vulcanizado deverá oferecer como resposta da performance técnica em

seu uso e vida útil.

Como podemos observar pela tabela 1, temos à disposição grades com insaturação entre 0,7 a 1,2 %,

o que influencia o estado de cura do artefato vulcanizado, isso é diretamente proporcional ao

aumento da insaturação, mas a resistência ao ozônio e a temperaturas mais elevadas tendem a

diminuir.

A tabela 1 também apresenta os diversos grades e suas respectivas viscosidades Mooney.

Igualmente aos outros tipos de borracha, sabemos que grades com viscosidade menor oferecem

mais fácil processabilidade, normalmente indicado para compostos que serão moldados por injeção,

transferência ou calandragem, enquanto que artefatos que serão conformados por compressão ou

extrusão e que exijam superior estabilidade dimensional (isso é conseguido com compostos cujo teor

de cargas e plastificantes são mais elevados), os grades de borracha butílica com viscosidade Mooney

maior são os recomendados.

Grades de borracha butílica halogenadas apresentam-se como os mais indicados para preparação de

blendas com elastômeros comuns mais insaturados proporcionando ainda a vantagem da co-

vulcanização simultaneamente.

Particularmente, os diversos grades de borracha Bromo-butílica oferecem ótimos resultados no

estado de cura, e ainda melhor adesão a substratos e artigos vulcanizados com excelente resistência

ao calor, comparando aos outros grades de butílicas. Outro aspecto interessante apresentado por

compostos produzidos com borrachas bromo-butílicas é que os teores de aditivos curativos poderão

ser reduzidos, o que proporciona indicação para uso na fabricação de artigos farmacêuticos, ou

ainda, em condições de aplicação onde produtos químicos agressivos tenderão a extrair aditivos da

composição.


Conforme comentado anteriormente, outra propriedade singular de todos os grades de borracha

butílica é a alta impermeabilidade a gases e líquidos, podendo esta característica ser considerada

como a mais importante desta família de borracha. A tabela 6 (pag. 22) no final deste texto mostra

efeitos comparativos da permeabilidade a diversos gases entre vários tipos de borracha.

Para artefatos que terão contato com produtos alimentícios, indica-se os grades de cloro-butil, pois

oferecem certificação FDA.

Blenda de borrachas butílicas com outros elastômeros

Uma especial atenção deverá ser atribuída na escolha do grade de borracha butílica para produção

de blendas como outros elastômeros, pois os grades de borrachas butílicas não halogenadas são

inadequadas para a co-vulcanização simultânea, principalmente em combinação com elastômeros

altamente insaturados, produzindo resultados técnicos insatisfatórios.

Por outro lado, as borrachas butílicas halogenadas (principalmente a bromo-butil) apresentam

superior compatibilidade nas blendas com NR, BR, SBR, EPDM, CR e outros, produzindo co-

vulcanização perfeitamente regular. Uma prática comum nas empresas processadoras de compostos

e produção de artefatos vulcanizados é a blenda de EPDM amorfo com bromo-butil, o que

proporciona singular incremento na adesão em substratos, principalmente metálicos devidamente

tratados.

Aditivos para vulcanização das borrachas butílicas

Devido à baixa insaturação na estrutura polimérica das borrachas butílicas, para se obter compostos

que ofereçam vulcanização em tempos apreciáveis é necessário o emprego de aditivos aceleradores

altamente energéticos, a combinação de TMTD + MBT pode ser usada, porém algumas vezes

emprega-se ainda um ditiocarbamato (ZBDC, ZMDC ou outros) para um ajuste mais efetivo da

velocidade de vulcanização. É importante lembrar que o balanço preciso entre o agente de cura (ex.:


Enxofre) e os aceleradores deverá ser cuidadosamente considerado observando a devida segurança

de processamento e as propriedades técnicas requeridas pelo artefato vulcanizado.

Sistemas de cura baseados em Quinona-Dioxima + Óxido de Chumbo (ou Dióxido de Chumbo) ou

ainda o MBTS, podem ser usados, o que oferece vulcanização rápida e eficiente estado de cura

produzindo também artefatos com superior resistência ao calor e ao ozônio (compostos deste tipo

normalmente são usados em revestimento isolante em fios e cabos elétricos de média e baixa

voltagem).

Compostos com borrachas butílicas halogenadas destinados à produção de artefatos com máxima

resistência ao calor + umidade (ex. Bladers para produção de pneus) são formulados usando como

agente de cura a resina SP 1045 da Schenectay.

Para compostos com borrachas butílicas halogenadas, o óxido de zinco + estearina, indicado na

formulação tem ação funcional como primeiros agentes de cura sempre combinando o enxofre +

aceleradores. O emprego de óxido de chumbo + doadores de enxofre proporciona artefatos

vulcanizados com superior resistência à deformação permanente à compressão.

Uma observação cuidadosa refere-se à indicação de certos tipos de antioxidantes de base fenóis,

pois estes poderão ativar o sistema da vulcanização reduzindo a segurança de processamento.

Em compostos com borrachas butílicas halogenadas torna-se indispensável a adição de óxido de

magnésio ativo ou estearato de cálcio com a função de neutralizar os gases ácidos gerados durante a

vulcanização, originados dos elementos halógenos existentes no polímero. Estes aditivos de

composição, se adicionados em teores mais elevados, poderão funcionar como retardadores de

vulcanização provocando aumento do scorch, redução da densidade de crosslink e alongando o

tempo de cura.

A tabela 2 apresenta diversas sugestões de sistemas de vulcanização para as borrachas butílicas e

borrachas butílicas halogenadas.


Tabela 2 – Sugestões Para Sistema de Cura em Borrachas Butílicas e Borrachas Butílicas Halogenadas

Ingredientes para

vulcanização PHR Indicação de Uso

Óxido de Zinco 99,5%

Estearina Dupla Pressão

MBTS

Enxofre

3

1

1,3

0,5

Uso em composto base Bromo Butil;

Sistema de cura normalmente indicado para

compostos destinados na fabricação de câmaras de

ar automotivas.


Antioxidante Agerite White

3

2

Uso em composto base Bromo Butil;

Sistema usando aditivos anti-degradantes como

agente de cura.


Resina SP 1045

5

3

Uso em compostos base Bromo Butil;

Sistema de cura por resinas indicado para

compostos destinados a produção de artefatos que

irão trabalhar a altas temperaturas e umidade

TMTM

MBTS

Enxofre

1,5

0,5

1,7

Uso em compostos de Borrachas Butílicas;

Sistema usado em compostos para produção de

câmara de ar automotivo, e revestimento interno de

pneus sem câmara.

TMTM

MBTS

Enxofre

2

0,4

1


Sistema de cura usado em compostos para

produção de artefatos vulcanizados que devam

apresentar melhor resistência ao envelhecimento

pelo calor.

TBBS

DPG

TMTM

Bromo Butil 2030

Enxofre

1

0,2

0,5

7

1,5


Sistema de cura indicado para compostos que

durante a vulcanização não devam gerar

notrosaminas, ou em mínimos níveis.


Estearina

P-Quinona Dioxima

Óxido de Chumbo

1

2

6

Uso em compostos de Borracha Butílica;

Cura por resina tipo Quinona Dioxima.

Neoprene W


Resina SP 1045

5

5

7


Sistema de cura indicado em compostos destinados

à produção de Bladers ou peças sujeitas a contato

com vapor d’água em altas temperaturas.


MBTS

TMTD

Enxofre

3

1,5

0,3

0,5

Uso em compostos de base Cloro Butil;

Sistema de cura indicado para compostos de

blendas Cloro Butil + 20 phr de Borracha Natural.

Aminox


3

3


Sistema de cura usando anti-oxidantes como agente

de vulcanização.


Óx. Magnésio Ativo

Resina SP 1045

5

0,3

4,5


Sistema de cura indicado em compostos destinados

à produção de Bladers para fabricação de pneus ou

para peças sujeitas a contato com vapor d’água em

altas temperaturas.

Tabela compilada e adaptada dos livros Manual for the Rubber Intustry (Bayer) e The Vanderbilt Rubber

Handbook (thirteenth edition)

Anti-degradantes para borrachas butílicas

Durante os processos de polimerização das borrachas butílicas, pequenas quantidades de aditivos

anti-degradantes, com a função de estabilizantes, são adicionados. O objetivo é o de proteger o

polímero em estoque, antes de seu emprego como matéria prima na produção de compostos.

As borrachas butílicas, por sua formação química, já apresentam ótima resistência ao calor e à

oxidação.


Artefatos produzidos com borrachas butílicas, quando submetidos por longos períodos de tempo sob

a ação de elevadas temperaturas (aprox. 145ºC) principalmente quando a cura é base enxofre ou p-

Quinona Dioxima, tendem a sofrer perdas de propriedades mecânicas. Tal degradação das cadeias

poliméricas é mostrada por perda de elasticidade e diminuição da resistência à tração. Esta

deficiência é ainda mais pronunciada em compostos à base de grades de borracha butílica contendo

mais elevados níveis de insaturação em suas cadeias poliméricas.

Artefatos vulcanizados produzidos com grades de borracha butílica de alta insaturação, inicialmente

podem oferecer artigos vulcanizados com alta densidade de crosslink, porém, também estão sujeitos

a maiores ataques de degradação. De qualquer maneira, após o fenômeno do envelhecimento, ainda

retém bons índices de elasticidade se comparados com artefatos produzidos com borrachas butílicas

de menor insaturação.

Um outro fator importante a ser considerado, pois interfere no envelhecimento de artefatos

vulcanizados de compostos em borracha butílica, é a escolha do sistema de cura. Igualmente a

outros tipos de borrachas convencionais, sistemas de cura por enxofre geram ligações polisulfidicas

instáveis o que contribui para certos tipos de degradação, o que tende a provocar amolecimento no

artefato.

Sistemas de cura usando baixos teores de enxofre ou doadores de enxofre proporcionam

vulcanização bem mais estável e menor ataque degenerativo das propriedades técnicas dos

artefatos.

Sistemas de cura usando resinas p-Quinona Dioxima apresentam, neste aspecto, superior

estabilidade das propriedades técnicas do artefato após envelhecimento, enquanto que cura por

resinas alquil fenólicas termo reativas (SP 1045) é extremamente estável além de proporcionar ao

artefato vulcanizado ótima resistência ao calor, à oxidação e maior vida útil em operação.

Artefatos produzidos com borrachas butílicas e sujeitos a condições severas de uso e em contato

com vapor d’água, como por exemplo: bolsas de água quente, Bladers para produção de pneus,

mangotes, etc., os quais serão submetidos à temperatura de até 175ºC, não apresentam danos


significativos nas ligações das cadeias poliméricas vulcanizadas, quando a cura é promovida à partir

de resinas tipo p-Quinona Dioxima ou, ainda melhor, as resinas tipo Alquil Fenol (SP 1045).

Resistência ao ozônio

Na borracha butílica, o crescimento de trincas devido ao ataque de degradação por ozônio é muito

pequeno, comparativamente aos outros elastômeros convencionais de altas taxas de insaturação.

Muito embora a borracha butílica ofereça elevada resistência ao ozônio, em determinadas aplicações

(ex: artigos expostos a intempéries) algumas trincas poderão ocorrer, sendo recomendado, em casos

dessas magnitudes, escolher grades de borracha butílica de baixíssimas taxas de insaturação das

cadeias poliméricas.

Vale informar que aditivos de formulação que tendem a aumentar a resiliência (por exemplo:

plastificantes hidrocarbônicos) também tendem a diminuir a resistência ao ozônio dos artefatos

vulcanizados.

Compostos em borracha butílica contendo NBC (dibutil – ditiocarbamato de níquel) oferecem

superior resistência à degradação, além dos compostos contendo entre 20 a 35 phr de EPDM, que

também proporcionam ótimas propriedades de resistência ao ozônio.

Artefatos em borracha butílica contendo ou não cargas, bem como estando ou não vulcanizados,

degradam-se rapidamente quando expostos à luz solar e na presença de ar, porém artefatos de cores

pretas, por conter negro de fumo, tendem a oferecer resultados mais apreciáveis, pois o negro de

fumo funciona como um excelente aditivo para absorver raios UV.

Artefatos de cores claras são fortemente agredidos quando funcionam em ambientes sob

intempéries.


Pesquisas observaram que o fenômeno da degradação em artefatos de cores claras, vulcanizados e

submetidos ao intemperismo são sempre catalisados através da luz solar ocasionando a deterioração

da superfície exposta tendo como resultado certo efeito adesivo, bem como, aparecimento de

trincas, descoloração, enrijecimento, modificação do aspecto superficial que lembram muito a pele

de elefante, etc.

A adição ao composto de ingredientes com função de absorvedores de irradiação UV, como por

exemplo o Dióxido de Titânio, cargas fosqueantes ou ainda aditivos químicos específicos, tendem a

proporcionar ótimos resultados.

Resistência à água e ao vapor d’água

Uma larga gama de testes desenvolvidos usando água em diversas temperaturas não apresentaram

influências degradantes significativas em artefatos vulcanizados fabricados à base de compostos

elastoméricos butílicos.

De qualquer maneira, compostos produzidos com polímeros hidrocarbônicos sempre tendem a

absorver pequena quantidade de água, isto devido à solubilidade em água de alguns ingredientes de

formulação ou mesmo de certas impurezas que se mostram insolúveis nos polímeros.

Como já comentado anteriormente, uma das principais características das borrachas butílicas é sua

capacidade impermeável, assim, a absorção de água desta é infinitamente pequena. Porém, se o

artefato vulcanizado em borracha butílica operar em elevadas temperaturas e com vapor d’água por

longos períodos, a absorção poderá ser ligeiramente maior (ex: em Bladers ou mangueiras para

condução de vapor). Para aplicações nestas condições, é melhor que os artefatos sejam produzidos à

base de borrachas butílicas halogenadas e curadas por meio de resinas reativas.


Resistência a produtos químicos, óleos e solventes

O parâmetro de solubilidade da borracha butílica situa-se entre 7,8 a 8,0, e dentre os solventes de

base hidrocarbonetos, o Metil Ciclohexano é o que apresenta maior poder de dissolução desta

família de borrachas.

Artefatos em borracha butílica vulcanizados não são indicados para aplicações em contato com

óleos, solventes ou qualquer outro derivado de petróleo. De qualquer maneira, tais artefatos são

altamente resistentes a solventes polares como: Metanol, Etanol, Cetonas, etc.; também a ésteres e

ácidos carboxílicos de baixo peso molecular e boa resistência a óleos animais e vegetais.

A tabela 3 informa o efeito de inchamento em ensaios de imersão, conforme norma ASTM, de

artefatos vulcanizados produzidos a partir de compostos em borracha butílica submetidos a diversos

fluidos e produtos químicos comumente usados em processos industriais e outras finalidades.

Tabela 3 – Resistência Química de Compostos com Borracha Butilica

Produto Químico %

Inchamto. Produto Químico

%

Inchamto.

Ácido Acético Glacial à 6 % 0 Ácido Sulfúrico à 10 % 0

Acetona 1,5 Ciclohexanona 20

Amônia à 30 % 0 Dioxano 10

Amil Alcool 3 Acetato de Etila 15

Anilina 0 Nitrobenzeno 10

Butil Carbitol – Dietileno Glicol Mono

Butil Éter 1,5 Benzeno 120

Óleo Vegetal 0 Disulfeto de Carbono 190

Solvente - Celosolve 0 Tetracloreto de Carbono 250

Dibutil Ftalato “DBP” 1,5 Clorobenzeno 180


Tabela compilada e adaptada do Livro Manual for the Rubber Industry (Bayer), p. 232 a 234.

Principais aplicações de artefatos produzidos com borracha butílica

e borrachas butílicas halogenadas

Câmara de ar para pneumáticos, devido à alta impermeabilidade a gases e resistência ao

calor;

Bladers para vulcanização de pneus, devido sua ótima resistência ao calor a ao vapor d’água;

Tampas para frascos de produtos farmacêuticos devido à resistência química e à

impermeabilidade;

Coxins e almofadas isolantes a choques e vibrações devido às boas propriedades de

amortecimento e resposta elástica retardada;

Revestimento de fios e cabos elétricos, devido sua boa resistência à umidade, calor e ao

ozônio;

Revestimento interno de tanques para produtos químicos, devido à boa resistência química,

ao intemperismo e ozônio;

Etanol 0 Cloroformio 220

Etileno Diamina 1,5 Ciclohexano 270

Formoldeido 0 Dicloroetano 30

Glicerina 0 Dietil Éter 80

Ácido Hidroclorídrico à 37 % 0 Heptano 170

Peróxido de Hidrogênio à 5 % 0 Hexano 160

Ácido Nítrico a 10 % 0 Isooctano 160

Nitropropano 0 Xileno 210

Óleo de Oliva 3 Ácido Nítrico Concentrado Dissolve

Fenol (5 % água) 1,5 Ácido Sulfúrico Concentrado Dissolve

Ácido Fosfórico à 85 % 0 Dicromato de Potácio à 5 % 0

Hidróxido de Sódio à 20 % 0 Trisulfato de Sódio à 95 % 0

Hipoclorito de Sódio em 6 % de água 0


Mangueiras e mangotes, devido sua boa resistência química, ao calor, vapores e

impermeabilidade;

Correias transportadoras devido à resistência ao calor, química, ozônio, umidade e

propriedades mecânicas;

Revestimento interno de pneus sem câmara, devido à impermeabilidade a gases, boa adesão

e compatibilização com outros compostos (ênfase para as borrachas butílicas halogenadas).

Cargas e plastificantes para borrachas butílicas e butílicas

halogenadas

As borrachas butílicas e butílicas halogenadas possuem altas propriedades mecânicas mesmo no

estado “goma-pura”, podendo atingir valores acima de 20 Mpa de resistência à tração.

A adição de negro de fumo dos tipos N-330, N-550, N-660 e N-762 são os mais empregados em

compostos com esta família da borracha. Também a Sílica Precipitada pode ser usada como carga de

reforço.

O emprego destes tipos de carga tende a incrementar ainda mais as boas propriedades técnicas dos

compostos.

Cargas inertes como Caulins Calcinados, Carbonato de Cálcio Precipitado, Silicato de Magnésio,

Sulfato de Bário Precipitado, Dióxido de Titânio, etc., podem ser usadas com a função de redução de

custo e facilitar a processabilidade.

O Plastificante Parafínico (em teores de até 30 phr) é o mais indicado para uso em compostos com

borrachas Butílicas, pois oferece melhor compatibilidade, superior resistência à extração e a elevadas

temperaturas.


Processamento dos compostos em borrachas butílicas

Basicamente o processamento de mistura da Borracha Butílica se diferencia do processamento das

borrachas Natural e SBR pelos seguintes aspectos:

A Borracha Butílica exige menor esforço e tempo de mastigação no início do processamento

de mistura;

Deve ser evitado todo tipo de contaminação da Borracha Butílica por qualquer resíduo de

borrachas de alta insaturação, para prevenir de problemas na vulcanização. Os

equipamentos de mistura que serão usados para processar os compostos em Borracha

Butílica deverão estar perfeitamente limpos e livre de resíduos provenientes de compostos

anteriormente processados, principalmente os compostos de base polímeros altamente

insaturados (as Borrachas Butílicas Halogenadas são mais tolerantes a estes tipos de

contaminantes);

Devido à alta impermeabilidade a gases oferecida pelas Borrachas Butílicas, cuidados

especiais deverão ser observados no processamento de moldagem dos artefatos, para

prevenir a formação de bolhas e aprisionamento dos gases;

O processamento de mistura de compostos à base de Bromo Butil deve ocorrer em baixas

temperaturas para diminuir o efeito da adesão do composto nos rotores do Banbury ou nos

rolos do misturador aberto. A adição de óxido de zinco deverá ser no final do ciclo de

mistura, juntamente com os aceleradores;

Processamento de mistura em Banbury (método convencional)

A mistura do composto com Borracha Butílica em Banbury exige pequeno tempo para mastigação e

as cargas de reforço poderão ser adicionadas logo em seguida da alimentação do Banbury com o

polímero. Logo após, baixar o pilão e proceder a incorporação/dispersão durante aproximadamente

6 minutos. É importante observar o fator de enchimento da câmara do Banbury em 80 a 85% em

volume.


O enxofre poderá ser adicionado logo em seguida, isso garante uma boa dispersão deste ingrediente

no composto (cuidar somente para que a temperatura do composto se mantenha inferior a 100°C ),

durante todo processamento de mistura.

Ceras, antioxidantes, óxido de zinco, tackificantes, auxiliares de processamento, etc., poderão ser

adicionados na última fase do processamento, ainda no Banbury.

A adição dos aceleradores deverá ser em misturador aberto, depois de o composto ter descansado

por um período mínimo de 24 horas.

Processamento de mistura em banbury (método upside down)

O processamento de mistura pelo método Upside Down é recomendado somente quando as

quantidades de cargas e plastificantes no composto forem elevados. Neste método de

processamento, alimenta-se o Banbury com todos os ingredientes secos (pó) mais metade dos

plastificantes; efetua-se uma pré mistura, em seguida adiciona-se todo polímero, avança-se o pilão e

processa-se a mistura por aproximadamente 6 minutos. O restante do plastificante é adicionado no

último minuto, antes de descarregar a massada.

Agentes de vulcanização e aceleradores são adicionados e incorporados em misturador aberto, após

a massada ter descansado por mínimo 24 horas.

Processamento de mistura em misturador aberto

O polímero de Borracha Butílica poderá apresentar certa dificuldade de início de mastigação devido

ao nervo típico deste tipo de borracha o que tende a dificultar a formação da banda sobre o rolo do

misturador aberto, porém, depois que a temperatura eleva-se ligeiramente, o problema é

minimizado. A adição de pequena quantidade de carga logo no início da mastigação torna o

composto mais maleável, facilitando assim o início do ciclo de mistura.


Para Borracha Butílica de baixa viscosidade Mooney é recomendável trabalhar com os rolos do

misturador em baixas temperaturas (entre 30 a 40°C). Borrachas Butílicas de viscosidade Mooney

mais elevada, a temperatura dos rolos poderá ser ajustada entre 70 a 80°C, porque neste caso,

diferentemente das borrachas Natural ou SBR, a Butil tende a aderir nos rolos, se estes estiverem

frios.

Após a mastigação do polímero e a formação da banda sobre o rolo do misturador, as cargas

poderão ser adicionadas simultaneamente com os demais ingredientes de composição, com exceção

dos agentes de vulcanização e dos aceleradores que deverão ser adicionados depois que o composto

tenha sido resfriado e descansado por mínimo de 24 horas.

Uma observação: caso persista o efeito de adesão do composto em processamento nos rolos do

misturador, a adição de aproximadamente 5 phr de estearato de alumínio, ou de 1 phr de estearato

de zinco, ou ainda uma pequena quantidade de ácido oléico, poderá auxiliar na solução do problema.

FORMULAÇÕES

A tabela 4 apresenta algumas sugestões de formulação como ponto de partida no desenvolvimento

de novos compostos. Também pode ser visto a seguir, algumas propriedades principais de cada

formulação:

Tabela 4 - Formulações de Referencias Como Orientação

Matérias Primas

Alt

1

phr

Alt

2

phr

Alt

3

phr

Alt

4

phr

Alt

5

phr

Alt

6

phr

Alt

7

phr

Alt

8

phr

Alt

9

phr

Alt

10

phr

Polysar Butil 301 100 0 0 80 95 92 0 0 0 0

Polysar Bromobutil X2 0 100 50 0 0 0 100 100 100 25

Neoprene W 0 0 0 0 5 8 0 0 0 0


Borracha Natural SMR 30 0 0 50 0 0 0 0 0 0 75

EPDM Nordel IP 4520 0 0 0 20 0 0 0 0 0 0

Estearina Dupla 1 1 2 1 1,5 1 0 1 1 2

Óxido de Zinco 99,5% 5 3 4 3 5 5 3 3 3 4

Óxido de Magnésio Ativo 0 0,4 0,3 0 0 0 0 0,5 0,5 0

Aminox 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1

Cera de Polietileno AC 617 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0

Óxido de Ferro Vermelho 0 0 0 0 0 0 0,5 0 0 0

Carbonato de Cálcio Precipitado 0 0 12,5 0 0 0 100 0 0 12

Caulim Calcinado SAC 200 Z 0 0 0 0 0 75 0 0 0 0

Caulim Mole ( Comum ) 0 0 0 0 0 40 0 0 0 0

Negro de Fumo N - 990 0 0 0 0 0 30 0 0 0 0

Negro de Fumo N – 762 0 0 67,5 0 0 35 0 0 0 80

Negro de Fumo N - 660 70 67,5 0 80 0 0 0 75 50 0

Negro de Fumo N - 330 0 0 0 0 50 0 0 0 0 0

Plastificante Parafínico 27,5 22,5 0 30 0 0 0 15 10 0

Plastificante Naftênico 0 0 17,5 0 0 0 0 0 0 25

Plastificante Aromático 0 0 0 0 7,5 0 0 0 0 0

Parafina Comum 0 0 0 0 0 2 2 3 3 0

AT Peg 4000 0 0 0 0 0 6 0 0 0 0

Enxofre 1,5 0 0 2 0 2 0 0 0 1,65

MBTS 0 0,75 1,1 0 0 0 0 1 1 0,75

MBT 0,5 0 0 0,5 0 1 0 0 0 0

Resina SP 1045 0 0 0 0 7 0 0 0 0 0


TABELA 5 - PROPRIEDADES TÉCNICAS DO COMPOSTO VULCANIZADO (FORMULAÇÕES DE REFERENCIA DA

TABELA 4)

Formulação Aplicação de Uso Condições de Vulcanização

Alt 1 Câmaras de ar automotivas 10 min - 171°C

Alt 2 Câmaras de ar automotivas 8 min - 165°C

Alt 3 Câmaras de ar para tratores 10 min - 165°C

Alt 4 Artefatos com resistência ao calor 20 min - 165°C

Alt 5 Bladers de vulcanização interna para pneus 60min - 165°C

Alt 6 Mangueiras extrusadas 10 min - 165°C

Alt 7 Tampa para frascos farmacêuticos 4min - 180°C

Alt 8 Gaxetas para vedação 10 min - 165°C

Alt 9 Artefatos técnicos de uso geral 15 min - 165°C

Alt 10 Batente amortecedor de choque 7min - 165°C

Propriedades Originais Alt

1

Alt

2

Alt

3

Alt

4

Alt

5

Alt

6

Alt

7

Alt

8

Alt

9

Alt

10

Dureza (Shore A) 48 47 51 56 62 74 48 57 42 59

Módulo a 100% (MPa) 1,4 1,1 1,1 2,3 1,7 2,7 1,1 1,5 0,8 2,7

Módulo a 300 % (MPa) 4,8 5,2 4,5 7,0 7,1 # 2,2 7,6 3,8 10,2

Tensão de Ruptura (MPa) 11,9 10,1 10,4 11,2 14,8 7,0 7,1 11,2 12,3 13,9

Alongamento (%) 640 560 580 530 580 400 880 430 740 410

Rasgamento (KN / m) 38 32 53 32 39 # 23 33 39 #

DPC (22h @ 100°C) (%) 56 # # # # # # # 0 #

DPC (70h @ 100°C) (%) # # 45 # # # 59 # 35 #


Processamento de Conformação por Extrusão

Compostos em Borrachas Butílicas apresentam melhores características de processamento de

conformação por extrusão se a extrusora estiver equipada com eficiente sistema de vácuo, e a rosca

deverá apresentar profundidade de filete variável, sendo mais profundo na zona de alimentação,

diminuindo no sentido da matriz, de maneira a permitir pequena pressão durante a extrusão.

Bons resultados de extrusão são conseguidos com ajuste de temperatura no canhão entre 90 a

110°C, rosca aproximadamente 100°C e matriz 120°C.

Para compostos de alta qualidade técnica como bladers, câmaras de ar, etc., é recomendável que

sejam filtrados antes da operação de extrusão de conformação (é recomendado o uso de telas

filtradoras de 40 mesh). Esta prática previne de impurezas e melhora ainda mais a homogeneização

do composto. Melhor filtrar o composto antes de adicionar os agentes de vulcanização e

aceleradores, assim evita-se problemas de pré-cura dos compostos.

É conveniente alimentar a extrusora com composto pré-aquecido à temperatura de

aproximadamente 70°C, para melhor uniformidade na alimentação.

Compostos em Borracha Butílica de mais alta viscosidade Mooney e com maiores teores de

carga/plastificantes, oferecem perfis extrudados de melhor aspecto visual e estabilidade

dimensional, pois menores serão os riscos de aprisionamento de ar e gases durante o processamento

de conformação do perfil.

Processamento de conformação por calandragem

Lençóis calandrados de excelente qualidade podem ser produzidos com compostos em Borracha

Butílica, usando calandras convencionais. É recomendável alimentar a calandra com o composto

aquecido à temperatura de aproximadamente 85°C para melhor processamento de laminação. Para


prevenir o aprisionamento de ar ou a oclusão de micro bolhas no composto a ser calandrado, é

melhor que o aquecimento do composto seja efetuado em um misturador aberto com os dois rolos

girando na mesma rotação (sem relação de fricção).

Recomenda-se ainda os ajustes da velocidade periférica dos rolos da calandra entre 20 a 22 m/min e

a calibragem de temperaturas dos rolos sendo:

Rolo Superior = 95 a 110°C

Rolo Intermediário = 70 a 80°C

Rolo Inferior = 85 a 105°C

Se eventualmente alguma porosidade ocorrer, uma ligeira diminuição da temperatura do rolo

intermediário poderá solucionar.

Processamento de moldagem por transferência, compressão e

injeção

Equipamentos e moldes convencionais normalmente são empregados para os processamentos de

moldagem por transferência ou por compressão. Alimentar os moldes com blanks pré-formados

através de extrusoras o mesmo lâminas calandradas auxiliam muito na eliminação de defeitos nos

artefatos finais vulcanizados. Quando dois ou mais blanks devem ser usados para enchimento do

molde, deve ser observado que resíduos de desmoldantes ou sujidades diversas sejam perfeitamente

eliminados para prevenir de problemas nos artefatos.

A prática de desaeração ou desgaseificação é recomendada.

Artefatos técnicos em Borracha Butílica também permitem ser produzidos pelos processos de

moldagem por injeção. Este processo oferece maiores volumes de produção o que resulta em custos

mais competitivos. Problemas de aprisionamento de ar ou formação de bolhas são bastante


minimizados por este processo. Para melhores resultados de moldagem por injeção, algumas

observações deverão ser acatadas, seja:

Compostos com largo scorch proporcionam maior segurança de processamento;

Compostos projetados considerando menor visosidade Mooney e alta fluidez oferecem ciclos

rápidos e superior acabamento superficial. Neste aspecto, a escolha de plastificantes de alto

peso molecular dosado em teores entre 5 a 10 phr funciona com um bom auxiliar de fluxo e

tende a reduzir a formação de micro bolhas;

Temperaturas de vulcanização pode ser ajustadas em faixas entre 195 a 205°C dependendo

obviamente dos sistemas de cura utilizados, e tamanho do artefato.

Tabela 6 - Coeficientes de Permeabilidade “P” (x 1010

)

[volume de gás em cm3

(STP)/ cm2

de área /s/cm Hg de pressão por cm de espessura ]

Tipo de Polimero Tipo de Gás

N2

O2

CO2

H2

Borracha Natural NR 9,43 23,3 153 50,3

Polibutadieno BR 6,42 19 138 41,9

Policloropreno CR 1,2 4 25,8 13,6

Butadieno – Estireno SBR 1,71 17,5 122,7 40,9

Borracha Butílica IIR 0,324 1,3 5,16 7,2

Borracha Nitrílica NBR ( 39% acrilonitríla ) 0,234 0,96 7,43 7,1

Borracha de Silicone VMQ 280 600 3250 650

Poliuretano Elastomérico 0,47 1,54 18 6,24

Tabela compilada e adaptada do livro “ Engineering with Rubber 2nd Editon, Edited by Alan N. Gent ( Sources:-

Brandrup, J., Immergut, E.H., Polymer Handbook, 2nd Ed. 1975 Wiley, New York, Van Krevelen, D.W., Hoftyzer, P.J.,Properties

of Polymers, 1976 Elsevier, Amsterdam


Conclusão

Conclui-se que as Borrachas Butílicas, em seus diversos grades, encontram um espaço singular de uso

em artefatos técnicos em geral. Aplicações típicas no setor automotivo, sendo este o que demanda

maior consumo, principalmente no emprego em pneumáticos. Também na utilização para artigos

industriais, naval, aeronáutico, farmacêutico, entre outros; as características técnicas da Borracha

Butílicas são indicadas. Formulações cuidadosamente elaboradas são de importância fundamental,

assim, esperamos que com este trabalho bibliográfico no qual buscamos e pesquisamos informações

seguras, possamos fornecer nossa pequena contribuição, com essa compilação de dados, aos nossos

amigos profissionais da área e aqueles que se interessam pelo assunto.

Bibliografia para consulta

- Polysar Butyl Handbook, Bayer; - Polysar Bromobutyl Handbook , Bayer; - K.J. Kumbhani; Specialty Applications of Butyl Rubber; - D. C. Edwards; A High Performance Curing System For Halobutyl Elastomers; - K. J. Kumbhani; Versatile Butyl , Changing to meet Market Nneeds; - D. C. Edwards; Progress in Butyl and Halobutyl Vulcanization Chemistry; - Z. J. Lobos and H. Tan; Rheological determination of Molecular Weigth and Molecular Weight

Distribution for Commercial Type Butyl Elastomers; - T. Dolezal, K. Ritchie and D. Threadngham; Bromobutyl; A new elastomer for the Pharmaceutical

Industry; - K. J. Kumbhani; Manufacture and Performance of Butyl Inner Tubes; - K. J. Kumbhani; The Chemistry, Technology and Uses of Butyl Rubbers; - M. Dattin and J. J. Dulk, Polysar Butyl in Tubes for Passenger and Heavy Duty Tyres; - N. Harmsworth; Polysar Halobutyl Rubbers in Pharmaceutical Rubber Closures; - A. J. M. Summer; Polysar Bromobutyl in High Temperature Performance Innerliner Compounds; - N. Harmsworth; Polysar Bromobutyl Compoundsfor Pharmaceutical ClosureswithImproved processing

and Vulcanizate properties; - A. Rawlinson; Polysar Butyl and Halobutyl Rubbers in Protective Clothing and Equipment; - C. a. Moakes; An Improved Seal for Chemical Condensers based on Polysar Butyl Terpolymer; - S. Newman; Butylkaustchuk im medizinischen Sektor; - Manual for the Rubber Industry – Bayer – 2

nd edition – July 1993;

- The Vanderbilt Rubber Handbook; Thirteenth Edition; 1990; Edited by Robert F. Ohn ( Pg. 92 to 122 ); - Engineering with Rubber, 2

nd edition. By Alan N. Gent.

- Several oters papers and of case history about practical experience of technical works.

borracha butilica

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