MATÉRIA TÉCNICA
VULCANIZAÇÃO DE BORRACHA UTILIZANDO LUZ ULTRA VIOLETA Autor: Luis Tormento
Introdução A vulcanização é um processo químico para converter borracha natural ou sinté�ca em materiais mais duráveis, aquecendo-os com enxofre, outros cura�vos ou aceleradores equivalentes. Estes adi�vos modificam o polímero, formando ligações cruzadas (pontes) entre cadeias poliméricas individuais. Materiais vulcanizados são menos pegajosos e possuem propriedades mecânicas superiores. Embora a cura da borracha tenha sido realizada desde os tempos pré-históricos, o moderno processo de vulcanização não foi desenvolvido até o século XIX. O termo “vulcanização” tem o nome de Vulcano, o deus romano do fogo. A borracha é usada para fazer ar�gos como boquilhas de clarinete e saxofone, bolas de boliche, pneus, mangueiras, correias etc. A descoberta da reação borracha-enxofre revolucionou o uso e as aplicações da borracha e mudou a face do mundo industrial. Anteriormente, a única maneira de selar um pequeno espaço entre as partes móveis das máquinas era usar couro embebido em óleo. Esta prá�ca era aceitável apenas com pressões moderadas, mas acima de um certo ponto os proje�stas de máquinas eram forçados a se comprometer entre o atrito extra gerado pelo empacotamento mais apertado e o maior vazamento de vapor. A borracha vulcanizada resolveu esse problema: podia ser moldada com formas e dimensões precisas, aceitava deformações, de moderadas a grandes, e recuperava rapidamente suas dimensões originais quando a carga era removida. Estas qualidades excepcionais, combinadas com boa durabilidade e falta de aderência, foram essenciais para a obtenção de um material de vedação eficaz. Outras experiências no processamento e composição de borracha por Hancock e seus colegas levaram a um processo mais confiável. Existe uma variedade de métodos para vulcanização. O método economicamente mais importante (vulcanização de pneus), usa pressão e temperatura altas, após o cura�-
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vo ter sido adicionado à borracha. Uma temperatura �pica de vulcanização para um pneu de veículo de passeio é de 10 minutos a 177°C. Este processo emprega a técnica conhecida como moldagem por compressão, onde o ar�go de borracha se des�na a adotar a forma do molde. Outros métodos, por exemplo, para fazer perfis de porta para carros, usam vulcanização de ar quente ou vulcanização aquecida por micro-ondas (ambos processos con�nuos). Cinco �pos de sistemas de cura são de uso comum: • Sistemas de enxofre • Peróxidos • Óxidos metálicos • Acetoxissilano • Re�culadores de uretano
Vulcanização De longe, os métodos de vulcanização mais comuns dependem do enxofre. O enxofre, por si só, é um agente de vulcanização lento. Mesmo com borracha natural, são necessárias grandes quan�dades de enxofre, bem como altas temperaturas e longos períodos de aquecimento, obtendose ainda uma re�culação insa�sfatória, com propriedades de resistência e envelhecimento insa�sfatórias. Somente com aceleradores de vulcanização é possível alcançar a qualidade correspondente ao nível de tecnologia atual. A mul�plicidade de efeitos de vulcanização exigidos não pode ser alcançada com uma substância universal; é necessário um grande número de diversos adi�vos, incluindo o “pacote de cura”. O pacote de cura em um composto de borracha �pico consiste em enxofre juntamente com uma variedade de compostos que modificam a ciné�ca da re�culação e estabilizam o produto final. Estes adi�vos incluem aceleradores, an�degradantes e a�vadores - como óxido de zinco e ácido esteárico. Os aceleradores e a�vadores são catalisadores. Um nível adicional de controle é alcançado retarwww.borrachaatual.com.br
