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Borracha de Policloropreno (CR)

Polímeros / Elastómeros / Borrachas

Borracha de Policloropreno (CR)

Manuel Morato Gomes (Rubberpedia, portal da indústra da borracha)

::: Por Manuel Morato Gomes


SOBRE A BORRACHA DE POLICLOROPRENO (CR)

As borrachas de policloropreno são obtidas pela polimerização do cloropreno, (2-cloro-1,3 butadieno) e são conhecidas pelo nome popular de Neoprene, marca registada da empresa DuPont para este tipo de borracha.

Se o cloropreno for polimerizado sem qualquer aditivo de modificação, o produto obtido é tão duro e insolúvel que é impossível de processar, tendo, portanto, que se decompor a cadeia do polímero para permitir pontos de clivagem. Os dois métodos usados para obter a processibilidade são:

- o processo tipo tiurame ou modificado com enxofre
- o processo modificado sem enxofre, modificação por mercaptano [1].

A cor (light âmbar, branco suave, cinzento prateado), a densidade e a viscosidade dependem do tipo de policloropreno. A viscosidade (ML, 1+4 a 100 °C) do policloropreno, matéria-prima, pode variar de cerca de 34 a 130 unidades.

O policloropreno foi originalmente introduzido no mercado pela DuPont com o nome de Duprene como uma borracha sintética com boa resistência ao óleo e ao ozono. Posteriormente, a DuPont apresentou novos tipos de CR com melhores características de laboração e vulcanização, sob o nome de Neoprene [1].

Embora a resistência ao óleo das borrachas então existentes tenha sido melhorada com o aparecimento das borrachas nitrílicas e a resistência ao ozono com o aparecimento das borrachas EPT (terpolímero de etileno e propileno), a borracha de policloropreno continuou a ser bastante usada devido à boa combinação de propriedades e processibilidade apresentada [2].

A DuPont foi durante várias décadas o primeiro e único produtor da borracha de policloropreno. Introduziu no mercado uma grande variedade de diferentes tipos para satisfazer as diferentes necessidades da indústria.


FAMÍLIAS DE NEOPRENE

A primeira divisão das borrachas de Neoprene foi feita considerando o grupo destinado ao fabrico de adesivos e o grupo para aplicação geral na indústria, subdividido este último em três famílias, a família G, a família W e a família T [2].

Dentro da família G, os graus mais típicos são o Neoprene GN com pouca estabilidade enquanto matéria-prima pelo que não aguenta muito tempo de stock nessa situação, o Neoprene GNA e o Neoprene GT, estes com melhor resistência à cristalização, embora pequena [2].

Os Neoprenes da família W possuem melhor estabilidade de armazenagem e maior resistência à cristalização, fruto da modificação com mercaptano sofrida durante a sua produção, ou seja, durante a polimerização. Têm também uma distribuição mais uniforme do peso molecular e necessitam normalmente de aceleradores orgânicos para que a vulcanização seja razoavelmente rápida. Os graus mais típicos na família W, são o Neoprene W, o Neoprene WHV e o Neoprene WK. O Neoprene WRT é o mais resistente à cristalização [2].

Na família T, podemos citar o Neoprene TW e o Neoprene TRT, ambos semelhantes ao Neoprene tipo W e contendo uma fracção de polímero gel para melhorar o seu comportamento. São resistentes à cristalização e necessitam de aceleradores orgânicos. Apresentam muito pouco nervo e uma baixa contracção [2].

Para mais fácil comparação, podemos resumir as características da borracha (matéria-prima) e dos vulcanizados obtidos de cada uma das família anteriormente referidas, tipo G, tipo W e tipo T, na tabela seguinte [3].


Tabela I - Características das famílias de Neoprene

TIPOS G

TIPOS W
Matéria-prima

TIPOS T

Estabilidade de armazenamento limitada

Excelente estabilidade de armazenagem

Excelente estabilidade de armazenagem

Peptizável em vários graus

Não peptizável

Muito pouco nervo

Vulcanização rápida mas processamento seguro

 

A melhor performance de extrusão e calandragem

Não necessita de aceleradores

 

 

 

Vulcanizados

 

Melhor resistência ao rasgamento

Melhor Compression Set

Propriedades semelhantes ao tipo W

Melhor resistência à flexão

Melhor resistência ao envelhecimento por aquecimento

 

Melhor resiliência

 

 


CRISTALIZAÇÃO DO POLICLOROPRENO

A borracha de policloropreno tem uma tendência acentuada para a cristalização. Este processo baseia-se na tendência à formação de cristais na macromolécula e manifesta-se por um endurecimento mais ou menos forte durante a conservação da borracha, da mistura crua ou do vulcanizado à temperatura ambiente e sobretudo a baixa temperatura. A tendência à cristalização é maior na borracha ainda não trabalhada, podendo ser diminuída com a introdução de plastificantes ou resinas adequadas. O endurecimento provocado pela cristalização só é uma vantagem para a fabricação de colas de contacto, preferindo-se, neste caso, os graus com forte tendência à cristalização [1].

A cristalização é uma propriedade inerente às borrachas de policloropreno, embora uns tipos cristalizem mais rapidamente do que outros [3]. À medida que a cristalização se desenvolve, ocorre uma pequena diminuição de volume, e o provete sob tensão tende a relaxar e a alongar na direcção da tensão. A cristalização não tem lugar a altas temperaturas porque as forças de orientação são dominadas pelo movimento molecular vigoroso. A cristalização é um fenómeno completamente reversível, bastando aquecer um provete cristalizado a uma temperatura superior àquela á qual ocorreu a cristalização para que esta desapareça e o provete readquira a sua macieza e flexibilidade [3].


PROPRIEDADES

Os vulcanizados obtidos com base em borracha de policloropreno apresentam boa resistência à intempérie, ao ozono, ao envelhecimento e aos agentes químicos. Apresentam, ainda, boas características mecânicas e uma boa elasticidade a temperaturas baixas da ordem dos -40 °C, para além de serem muito pouco inflamáveis e apresentarem uma boa resistência a temperaturas da ordem dos 100 °C ou, por breves períodos, de 120 °C. A permeabilidade ao gás é muito inferior à da NR, IR e SBR aproximando-se da permeabilidade das borrachas de acrilonitrilo butadieno (NBR). No tocante à resistência química, os vulcanizados de policloropreno apresentam uma boa resistência química aos óleos parafínicos, uma média resistência química aos óleos nafténicos e hidrocarbonetos alifáticos e uma fraca resistência aos hidrocarbonetos aromáticos, hidrocarbonetos clorados e solventes polares [1].



REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

[1] - NAGDI, KHAIRI, Manualle della Gomma, Tecniche Nuove, 1987.
[2] - BARLOW, FRED W. , Rubber Compounding - Principles, Methods and Technics, Marcel Dekker, 1988.
[3] - MORTON, M. - Rubber Technology, 2nd Edition, Van Nostrand Reinhold, New York, 1989.



LINKS ÚTEIS

» Bayer (Baypren)
» Polimeri Europa (Butaclor)
» Denka Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha (Denka)
» DuPont (Neoprene)


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