O que é um composto de borracha? Um composto de borracha é como uma fórmula que confere à borracha as suas propriedades únicas. É feito através da mistura de matérias-primas como a borracha natural, cargas e aditivos. O processo é semelhante ao de cozinhar – escolhe os “ingredientes” certos de acordo com as qualidades desejadas. Durante o processo de misturaDurante o processo de mistura, estes materiais são misturados numa borracha com propriedades específicas. Dependendo da forma como é misturada, a borracha pode ser flexível, resistente ao calor, ao óleo ou à abrasão.
Os compostos de borracha são utilizados em muitas indústrias, tais como vedantes para automóveis, pneus e peças aeroespaciais. Conseguem fazer face a desafios como as altas temperaturas e o envelhecimento. Isto torna-os o material de eleição para muitos trabalhos difíceis. Agora, vamos analisar mais de perto o processo de mistura por detrás dos compostos de borracha e ver como são feitos.
Índice
Processo de mistura para compostos de borracha
O processo de mistura é um passo fundamental na produção de borracha. Neste processo, diferentes materiais são misturados para dar à borracha as propriedades desejadas. Vejamos os passos básicos, o equipamento importante utilizado e como as propriedades da borracha podem ser melhoradas durante o processo.
Passos básicos na composição de borracha
Composição: Primeiro, a borracha natural ou sintética é misturada com cargas, aditivos e agentes de vulcanização. Cada material é adicionado de acordo com uma fórmula específica para garantir o equilíbrio desejado das propriedades.
Mistura preliminar: A borracha e as cargas são misturadas numa máquina para garantir que os materiais são distribuídos uniformemente.
Mistura fina: A mistura é aquecida e prensada para misturar completamente os materiais. Nesta altura, o agente de vulcanização é adicionado cuidadosamente para evitar reacções precoces.
Plastificação e granulação: Após a mistura, o composto de borracha é prensado em flocos ou grânulos para facilitar o processamento e a moldagem.
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Equipamento chave no processo de mistura
Moinho de mistura de borracha: Esta máquina mistura as matérias-primas a alta temperatura e pressão. Dependendo do processo, existem dois tipos de misturadores, abertos e fechados.
Prensa de comprimidos: Esta máquina prensa o composto de borracha em comprimidos para as etapas seguintes.
Granuladores: Os granuladores são utilizados para transformar o composto de borracha em grânulos, facilitando o seu armazenamento e transporte.
Otimização das propriedades da borracha durante a composição
As propriedades da borracha podem ser melhoradas através do controlo da temperatura, do tempo e da sequência da mistura. Por exemplo, se a temperatura for demasiado elevada, os aditivos podem reagir prematuramente e afetar a vulcanização. Se o tempo de mistura for demasiado longo, a estrutura da borracha pode ser danificada, reduzindo a sua qualidade. Ao gerir cuidadosamente estes factores, a flexibilidade, a resistência ao calor e a durabilidade da borracha podem ser melhoradas. Também podem ser utilizados aditivos especiais para melhorar propriedades como a resistência aos raios UV ou a resistência química.
Compostos de borracha comuns e suas propriedades
O composto de borracha natural/borracha de estireno-butadieno/butadieno (NR/SBR/BR) é um composto muito utilizado na indústria dos pneus. Combina a elasticidade da borracha natural com a resistência à abrasão da borracha sintética, o que o torna ideal para suportar as tensões de superfícies de estrada irregulares.
A mistura de borracha de estireno-butadieno/butadieno (SBR/BR) é utilizada principalmente em produtos como solas de sapatos, vedantes e correias de borracha. Devido à sua boa resistência à abrasão, este composto é utilizado numa vasta gama de produtos do quotidiano.
A borracha de monómero de etileno-propileno-dieno (EPDM) é conhecida pela sua superior resistência ao calor e aos raios UV. É habitualmente utilizada em vedações de automóveis e revestimentos de fios eléctricos, uma vez que pode resistir a condições exteriores difíceis.
A borracha de cloropreno (CR) e a borracha de polietileno clorado (CPE) são semelhantes, mas utilizadas de formas diferentes. A CR é normalmente utilizada em juntas e isolamento de fios, enquanto a CPE é melhor para vedações que precisam de resistir a altas temperaturas e ser retardadoras de chama.
A borracha nitrílica/nitrilo hidrogenada (NBR/HNBR) é um material resistente a óleos e produtos químicos utilizado numa vasta gama de tubos e vedantes, especialmente no sector industrial e automóvel.
A borracha de silicone e o fluoroelastómero (FKM) oferecem uma excelente resistência a altas temperaturas e resistência química. São normalmente utilizados em juntas de alta qualidade na indústria aeroespacial e noutras aplicações resistentes a altas temperaturas.
Aditivos para compostos de borracha e o seu papel
Os aditivos nos compostos de borracha desempenham um papel fundamental na melhoria das propriedades físicas e da durabilidade da borracha. Apresentamos de seguida alguns tipos comuns de aditivos e as suas funções:
Auxiliares de processamento: Actuam como lubrificantes, ajudando a borracha a fluir suavemente durante a produção. Evitam a colagem e a fissuração, tornando o processo mais rápido e mais eficiente.
Antioxidantes: Os antioxidantes são os “guardiões” da borracha. Protegem a borracha do ar e da luz solar e abrandam o processo de oxidação. Esta propriedade prolonga significativamente a vida útil dos produtos de borracha, especialmente em aplicações no exterior.
Enchimentos: As cargas como o negro de fumo e a sílica não só reduzem os custos como também tornam a borracha mais forte, mais dura e mais resistente ao desgaste. Proporcionam uma espinha dorsal que melhora a resistência e a durabilidade.
Plastificantes: Os plastificantes amolecem a borracha e facilitam a sua moldagem. Mantêm a borracha elástica a baixas temperaturas, ajudando-a a manter-se flexível e fácil de processar.
Agentes de vulcanização: Os agentes de vulcanização, como o enxofre, são “agentes de reforço” da borracha. Tornam a borracha mais forte e mais elástica através de ligações cruzadas da sua estrutura molecular. Também aumentam a resistência ao calor e aos produtos químicos, o que é essencial em muitas aplicações industriais.
Agentes anti-ozono: Os anti-ozonantes impedem que o ozono crie fissuras na borracha. Os anti-ozonantes protegem a borracha destes danos e prolongam a sua vida útil em ambientes exteriores.
Cada aditivo afecta a dureza e a elasticidade da borracha, bem como a sua resistência química e ao calor. Escolher o aditivo correto é como adaptar a borracha às diferentes necessidades. Assim, garante que tem um bom desempenho em condições difíceis, como temperaturas extremas ou exposição a produtos químicos.
Vantagens dos compostos de borracha personalizados
Os compostos de borracha personalizados são como solucionadores de problemas. São feitos à medida de cada projeto e a sua composição pode ser adaptada a necessidades específicas. Quer o objetivo seja uma melhor resistência ao calor, maior flexibilidade ou maior resistência química, a formulação pode ser alterada. Isto garante que a borracha tem as propriedades certas para o trabalho.
Ao personalizar as formulações, a borracha pode responder a desafios únicos. Por exemplo, algumas indústrias exigem borracha que mantenha a sua resistência a altas temperaturas. As borrachas normais podem não funcionar nestas condições. Mas através da personalização, os compostos de borracha podem lidar com temperaturas extremas, mantendo a resistência. Isto resulta em produtos mais fiáveis e mais duradouros.
Um exemplo é a borracha feita para utilizações a altas temperaturas. Em coisas como amortecedores de automóveis ou vedantes resistentes ao calor, são utilizadas borrachas personalizadas. Inclui EPDM, que são concebidas para suportar o calor e permanecer flexíveis. Isto garante que o equipamento pode funcionar em segurança durante muito tempo.
Áreas de aplicação para compostos de borracha
Os compostos de borracha são utilizados numa vasta gama de indústrias, sendo que cada tipo satisfaz necessidades diferentes com base nas suas propriedades.
Automóvel: A borracha resistente ao calor e à abrasão é utilizada em pneus, vedantes e sistemas que reduzem a vibração. Compostos de borracha como o EPDM são frequentemente utilizados em vedações de portas para garantir a proteção contra os elementos.
Construção: A construção depende de materiais de borracha com durabilidade e resistência ao envelhecimento. Normalmente, o neopreno (CR) é utilizado em vedações e sistemas de impermeabilização para melhorar a durabilidade dos edifícios.
Aeroespacial: O sector aeroespacial requer materiais resistentes a químicos e a altas temperaturas. O fluoroelastómero (FKM) é utilizado em vedações de aeronaves e linhas de combustível para garantir um funcionamento estável em ambientes extremos.
Fabrico: Os fabricantes utilizam borrachas elásticas e resistentes à abrasão, como a SBR para correias transportadoras e vedantes, para garantir o funcionamento eficiente de máquinas e equipamentos.
Ao adaptarem-se às necessidades de diferentes indústrias, os compostos de borracha desempenham um papel importante em vários campos, melhorando o desempenho do produto e a vida útil.
Resumo
A versatilidade e a flexibilidade dos compostos de borracha proporcionam um forte apoio a muitas indústrias. Desde a indústria automóvel à aeroespacial, os materiais de borracha impulsionam uma vasta gama de indústrias. Ao escolher os ingredientes e aditivos corretos, os compostos de borracha podem ser cuidadosamente adaptados Esta abordagem satisfaz as necessidades específicas de uma vasta gama de aplicações. Isto não só melhora o desempenho do produto, como também prolonga a sua vida útil.
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