Elastômeros Em Geral

ACRILONITRILA BUTADIENO (NBR)

Introdução

Trabalhando na copolimerização do butadieno e mono-olefinas, Konrath (1930) obteve um elastômero baseado em butadieno-acrilonitrila que quando curado apresenta notável resistência ao óleo mineral, gasolina e produtos semelhantes.

A primeira referência a elastômeros nitrílicos é encontrada numa patente francesa de 1931, envolvendo a polimerização do butadieno e acrilonitrila.

Esses elastômeros, no entanto, só passaram a ser manufaturados e comercializados em 1935.

A partir de 1936, muitos esforços também foram desenvolvidos nos Estados Unidos visando s síntese e pesquisa deste material.

A borracha nitrílica começou a ser usada pela indústria face uma série de solicitações. Com a 2º Guerra Mundial praticamente toda produção ficou canalizada para os esforços bélicos.

Preparação

A matérias-primas para obtenção deste elastômero são a acrolonitrila e o butadieno, sendo obtidos a partir do propileno e do petróleo respectivamente.

São copolímeros de acrilonitrila e butadieno, nos quais o teor de acrilonitrila situa-se em geral, na faixa de 20 a 40%.

O seu processo de produção é o da polimerização em emulsão, a qual pode ser realizada a quente ou a frio. As borrachas polimerizadas a quente distinguem-se por melhores propriedades de adesão, flexibilidade e deformação permanente por compressão. Em contraposição, as borrachas obtidas em emulsão a frio apresentam melhores características físicas e são mais facilmente processáveis.

As etapas básicas envolvidas na produção de um elastômero nitrílico são a polimerização, coagulação, lavagem e secagem. No caso do látex seriam: polimerização, estabilização e concentração.

A alma do sistema é praticamente o reator, onde ocorrem as reações de copolimerização, estando equipado com sistemas de refrigeração e agitação.

Após a copolimerização, a carga é transferida a um outro tanque em que é feita a adição do antioxidante. Posteriormente ocorre a coagulação do látex pela adição de sais e ácidos, pra depois ocorrer à lavagem, escorrimento e secagem.

No caso do látex, é necessário o uso de estabilizantes, antes de efetuara a remoção do excesso dos monômeros. A etapa final consiste na concentração até um teor de sólidos desejados.

Propriedades

A borracha nitrílica distingue-se pela sua excelente estabilidade química, notadamente pela sua resistência a óleos e solventes, sendo utilizada em mangueiras para óleos e solventes, juntas, gaxetas, retentores, revestimentos interno de tanques industriais etc. É ainda empregada na fabricação de adesivos e em plastificantes para plásticos acrílicos e resinas ABS.

Os látices nitrílicos são extremamente tenazes e resistentes. São utilizados onde se requer alta resistência a óleos, graxas e solventes, tendo grande aplicação na indústria de papel, couro artificial e no acabamento e impermeabilização de couro natural.

Porém as várias propriedades das borrachas nitrílicas estão diretamente relacionadas à proporção de acrilonitrila. As propriedades que são diretamente proporcionais à quantidade de acrilonitrila são:

- resistência a óleos, solventes e combustíveis

- resistência à abrasão

- resistência à tensão de ruptura e ao calor

- impermeabilidade aos gases

- dureza

São inversamente proporcionais ao teor de acrilonitrila:

- resiliência

- resistividade elétrica

- compatibilidade com plastificantes

- flexibilidade à baixas temperaturas

De um modo geral a prática tem demonstrado que as borrachas nitrílicas com médio teor de acrilonitrila (33%), atendem às maiorias das necessidades.

Usos e Aplicações - Nitrílica convencional

Em geral são utilizados em artefatos como mangueiras para diferentes tipos de óleos solventes, gaxetas, retentores, anéis de vedação, diafragmas, lonas de freio.

• ACRILONITRILA BUTADIENO CARBOXILADA (XNBR).

São na verdade nitrílicas normais, na qual introduziu-se radicais de ácido carboxílico. Os polímeros no mercado possuem de 1 a 7% do ácido, o qual é adicionado no processo de polimerização.

Apresenta excepcionais características físico-químicas e seu baixo custo em relação aos uretanos. Boa resistência ao óleo, excelente resistência à abrasão, próxima ou até superior ao do poliuretano.

As principais vantagens da nitrílica carboxilada (XNBR) está associada à sua excepcional força coesiva e sua alta dureza. Este polímero é normalmente vulcanizado com enxofre, doadores de enxofre ou ainda sistemas de peróxido orgânico.

O óxido de zinco confere um problema grave de scorch; melhoramos muito essa propriedade com uma dispersão de nitrílica comum com óxido de zinco incorporado.

Suas principais aplicações são em cilindros rígidos, rodízio para máquinas, artefatos para alta dureza módulo e tensão de ruptura elevados, resistência à abrasão muito superior as nitrílicas convencionais, melhor resistência à deformação permanente à compressão, temperatura de trabalho entre 120º e 130ºC com picos de até 170º, correias transportadoras, amortecedores, buchas, diafragmas, retentores.

• ACRILONITRILA BUTADIENO EM PÓ

• ACRILONITRILA BUTADIENO COM PVC

Dada as propriedades dos dois polímeros, e sua compatibilidade, temos no mercado esta blenda constituída de NBR e PVC na proporção de 7:3.

Essas misturas permitem obter materiais de alto interesse, dada suas propriedades e facilidade de processamento, feita em aparelhagem convencional.

Os sistemas de cura também são os convencionais e pela resistência de produtos