Selecção e Dosagem de Agentes de Pegajosidade

 

O grau de pegajosidade de um composto de borracha pode constituir um aspecto determinante no seu bom desempenho em fases de processamento. A pegajosidade do composto de borracha é sobretudo importante na produção de artefactos de borracha que envolvem Operações de Confecção/Construção, sejam estas executadas de forma manual ou de forma mais ou menos mecanizada. Todavia, na generalidade dos Processos de Transformação dos compostos de borracha, a pegajosidade pode assumir um papel mais ou menos influente. No Quadro 1 estão assinalados Processos e Operações Auxiliares de Confecção/Construção em que a pegajosidade dos compostos de borracha manifesta a sua grande importância.

Quadro 1 – Influência da Pegajosidade de Compostos de Borracha, em Processos e Operações Auxiliares

Processo

Influência da Pegajosidade
Mistura Na coesão e homogeneidade do composto de borracha (um composto sem pegajosidade é mais seco e friável). Possui também um maior desenvolvimento de calor originado por atrito molecular.
Calandragem Nas operações de calandragem múltipla (doubling), para uma boa aderência entre camadas. Nas operações de calandragem sobre suportes têxteis ou metálicos, para uma boa adesão entre os substratos. Nas operações de fricção em suporte têxtil, para uma boa adesão entre os substratos (Ver em Processos – Calandragem – Operações em Calandras)
Preformação Na coesão e homogeneidade do composto de borracha (um composto sem pegajosidade é mais seco e friável). Melhora a definição da forma do preformado. Menor pegajosidade origina também um maior desenvolvimento de calor por atrito molecular.
Extrusão Na adesão entre o composto de borracha e suportes têxteis ou metálicos e na adesão entre compostos de borracha, em operações de extrusão ou de extrusão múltipla (Ver em Borracha – Aplicações – Pneus – Componentes). Na adesão entre compostos de borracha ou compostos de borracha/matérias plásticas, na produção de Perfis com componentes múltiplos.
Endução Na adesão entre as camadas de compostos de borracha ou entre compostos de borracha e substratos (Ver em Processos – Endução).
Operações auxiliares de Confecção ou Construção (1) Na adesão entre os vários componentes de um artefacto de borracha, obtidos em operações prévias de Calandragem, Extrusão, Preformação ou Endução, componentes esses constituídos apenas por borracha ou por borracha e suportes têxteis ou metálicos (ver os seguintes exemplos em Borracha – Aplicações: Artefactos de Borracha Ligada a Substratos; Calçado – Sistemas de Construção; Correias Transportadoras – Processo de Construção; Defensas – Processos de Fabrico; Ebonites – Processamento da Ebonite; Mangueiras – Fabrico de Mangueiras; Materiais para Recauchutagem – Diferentes tipos de Materiais para Recauchutagem; Recauchutagem de Pneus – Operações da Recauchutagem de Pneus; Pneus – Componentes; Revestimentos – Compostos de Borracha para Revestimentos.

Nota (1) – As operações auxiliares de confecção ou construção não foram consideradas como Processo, na acepção correcta do termo. Têm sido consideradas, caso a caso, na produção dos vários tipos de artefactos de borracha.

 

A pegajosidade intrínseca de um composto de borracha está intimamente ligada ao tipo de ingredientes que o constitui. Desde logo, o tipo de borracha (polímero) que constitui a sua matriz polimérica. Todos conhecemos a razoavelmente boa pegajosidade dos compostos baseados em borracha natural (NR) e a insuficiente pegajosidade dos compostos baseados em borracha de estireno butadieno (SBR). E depois, a natureza dos restantes ingredientes que constituem os diversos subsistemas (ver esta página) pode contribuir para aumentar ou para diminuir a pegajosidade do composto; é o caso dos plastificantes, em particular. Embora o efeito na pegajosidade de alguns ingredientes de mistura seja antecipadamente conhecido, na prática, terá sempre de ser verificado se o grau de pegajosidade do composto de borracha é o adequado para os Processos e Operações Auxiliares utilizados no Processo de Fabrico.

Constituindo, no conceito utilizado, um dos ingredientes que fazem parte do subsistema Aditivos Diversos, os Agentes de Pegajosidade têm como principal missão conferir aos compostos de borracha a pegajosidade necessária e adequada: nem insuficiente nem demasiado elevada. Estes tipos de ingredientes manifestam, pela sua própria natureza, efeitos secundários muitas das vezes também úteis ao bom processamento do composto de borracha: podem actuar como plastificantes, como lubrificantes internos e também como dispersantes e agentes de homogeneização.

Na selecção de Agentes de Pegajosidade tem de ser considerada a compactibilidade com o tipo de borracha ou borrachas utilizadas (ver Quadro 2).

Quadro2-Seleccao-agpegajosidade-56pc(Clicar para ampliar)

Os níveis de dosagem devem estar de acordo com o nível do efeito pretendido e está, obviamente, relacionada com a pegajosidade intrínseca do composto. Mas também têm a ver com os limites de dosagem impostos pelo tipo de agente de pegajosidade seleccionado. Nestas circunstâncias, recomenda-se a leitura cuidada das recomendações do fabricante. A dosagem optimizada terá de ser estabelecida, por regra, por um método de tentativa e erro (trial and error).

No Quadro 3 são indicados, a título orientativo, limites de dosagem.

Quadro 3 – Dosagem de agentes de pegajosidade (Orientativo)

Tipo de Agente de Pegajosidade

Dosagem, PHR
Breu

1 – 5
Colofónia

5 – 25
Colofónia Modificada

5 – 25
Terpénico

5 – 40
Cumarona-Indeno

5 – 15
Alifáticos C5

3 – 15
Alifáticos C5 Hidrogenadas

3 – 15
Aromáticos C9

3 – 25
Aromáticos C9 hidrogenados

3 – 25
Monómeros Puros Aromáticos C9

2 – 20
Alifáticos C5 + Aromáticos C9

3 – 30
Fenólicos

2 – 10

 

No Quadro 4 são mostrados os valores da pegajosidade para uma composição baseada em borracha SBR, com carga de negro de carbono e com 10PHR de agente de pegajosidade.

Quadro 4 – Valores da pegajosidade com vários tipos de agentes (1)

Tipo de Agente de Pegajosidade

 Pegajosidade, N/mm (2)

Alcatrão Vegetal

0,25
Éster de Resina Colofónia Hidrogenada

0,15 a 0,50
Óleo de Resina

0,35
Resina Colofónia

0,25
Resina Colofónia Hidrogenada

0,15
Resina Cumarona-Indeno

0,15
Resina Fenólica

0,85
Resina Terpénica (b Pineno)

0,85 a 1,00

Notas:

  1. Valores determinados em composto de borracha SBR, com 10PHR de agente de pegajosidade.
  2. A unidade indicada pressupõe que o método utilizado seja o TelTak (método desenvolvido pela empresa Monsanto, em 1969). No entanto, tal não é referido expressamente. No presente momento não existem métodos normalizados para determinação da pegajosidade dos compostos de borracha.