Algumas Regras Básicas de Formulação

 

Matérias-primas em geral

As matérias-primas a utilizar na formulação de compostos de borracha translúcida ou transparente devem:

  • Proporcionar bons níveis de translucência ou transparência (o seu índice de refracção deve ser tão próximo, quanto possível, do índice de refracção da borracha utilizada);
  • A sua cor própria não deve dar origem a alterações de cor do vulcanizado;
  • Não devem ser manchantes, nomeadamente sob o efeito da luz solar;
  • Não devem originar migrações de qualquer tipo (blooming ou bleeding).

Borrachas

Nem todos os tipos de borracha permitem obter compostos transparentes ou mesmo translúcidos. Os tipos de borracha correntemente utilizados são os seguintes:

  • Borracha natural NR (Crepe pálido, RSS1, ADS e SMR L ou equivalente);
  • Borrachas sintéticas: EPDM, BR, IR, SBR (SBR dos tipos 1502, 1507, 1509 e 1778), Q (silicone) e PUR (poliuretano).
  • Na formulação de compostos de borracha de polibutadieno (BR) transparentes devem ser utilizados tipos com baixo teor em isómero CIS (35-4j5%), catalisados com lítio e com viscosidade compreendida entre 30 e 60 unidades Mooney.

Cargas

  • As cargas recomendadas são a sílica precipitada e o carbonato básico de magnésio (esta, uma excelente carga para borracha natural, pois apresenta um índice de refracção praticamente igual).
  • Silicatos de alumínio ou de cálcio, ou misturas destes silicatos e sílica, dão origem a compostos translúcidos;
  • Os compostos em borracha de silicone transparentes podem ser formulados com sílica precipitada ou com sílica pirogénica.

Activadores de Vulcanização

Deve ser utilizado um óxido de zinco activo, um óxido de zinco transparente (esta matéria-prima é, mais correctamente, carbonato básico de zinco) ou 2-etil hexanoato de zinco.

  • Níveis de dosagem de óxido de zinco activo:

Borracha transparente: 0,8 a 1,0 PHR.

Borracha translúcida: 1,0 a 1,5 PHR

  • Níveis de dosagem de carbonato básico de zinco:

 Borracha transparente: 1 a 2 PHR.

Borracha translúcida: 2 a 5 PHR.

Borracha colorida: 3,5 a 5,0 PHR.

  • Nível de dosagem de 2.etil hexanoato de zinco:

Borracha transparente ou translúcida: 1 a 3

O ácido esteárico, quando utilizado (sistemas de activação com óxidos de zinco, de qualquer tipo, ou com carbonato básico de zinco), não deve exceder 1-1,5 PHR.

O sistema de activação constituído por óxido de zinco activo ou óxido de zinco transparente com ácido esteárico pode ser substituído, parcialmente ou mesmo na sua totalidade, com enorme vantagem, por 2-etil hexanoato de zinco; o nível de dosagem deste pode variar entre 1 e 3 PHR, como atrás referimos.

Sistema de protecção

Os seguintes antioxidantes constituem uma boa protecção para vulcanizados transparentes ou translúcidos:

  • SPH (Fenol estirenado), não mancha nem provoca alterações de cor;
  • BHT (2,6-di-tert butil-4-metilfenol);
  • MBI (2-mercaptobenzimidazol)
  • MMBI (4 e 5-metil mercaptobenzimidazol);k
  • ZMMBI (sal de zinco de 4 e 5-metil mercaptobenzimidazol).

Plastificantes

Antes de mais, têm de ser compactíveis com o tipo de borracha ou borrachas utilizados. A compatibilidade depende da sua polaridade e do seu nível de dosagem, para evitar o aparecimento de fenómenos de exsudação (bleeding).

Podem ser utilizados plastificantes minerais, dos tipos parafínico e nafténico, ou plastificantes sintéticos. Por outro lado, devem possuir uma cor muito clara e não devem ser manchantes.

Coloração

Os vulcanizados transparentes ou translúcidos apenas podem ser coloridos com determinados tipos de pigmento ou corantes orgânicos; nem todos os pigmentos ou corantes orgânicos servem para este tipo de compostos, o que terá de ser verificado nas respectivas folhas técnicas. Os pigmentos inorgânicos (óxidos de ferro e de crómio, por exemplo) não podem ser utilizados, pois que conferem opacidade aos vulcanizados.

Agentes de vulcanização

Sistemas de vulcanização com enxofre proporcionam vulcanizados com bons graus de transparência ou de translucência. O nível máximo de enxofre deve, todavia, manter-se inferior a 2,0 PHR.

Sistemas de vulcanização com peróxidos proporcionam os vulcanizados com os melhores graus de transparência. Manter 1 PHR de dosagem de ácido esteárico. Como activador do sistema adicionar um coagente; a dosagem deste deve ser sensivelmente metade da dosagem de peróxido. Como sempre, consultar a folha técnica do coagente selecionado.

Aceleradores de Vulcanização

  • Sistemas de aceleração com primários MBT e MBTS proporcionam a obtenção de vulcanizados com excelente transparência; pode ocorrer, todavia, um ligeiro amarelecimento, o qual pode ser neutralizado pela presença de uma dosagem de HMTA. Sistemas com primários da família das sulfenamidas são também possíveis; no entanto provocam um amarelecimento dos vulcanizados, um pouco mais pronunciado do que o que se observa com MBT e MBTS.
  • Como secundários, os ditiocarbamatos de zinco proporcionam também elevados graus de transparência; contudo, devem ser tomados os necessários cuidados no seu nível de dosagem. Com efeito, face à sua baixa solubilidade na borracha, excedidos estes níveis, surgirão inevitavelmente migrações (blooming).
  • Podem ainda ser utilizados, como secundários, os aceleradores do tipo tiurame (TMTM e TMTD). Se existirem limitações quanto a nitrosaminas, o acelerador TBzTD é uma alternativa.
  • Os aceleradores da família das guanidinas não dão origem a migrações, mas provocam manchamento por exposição à luz solar. Não são, por este motivo, recomendados. Para esta aplicação.