Activadores de Carga

Alguns tipos de cargas quando incorporados em compostos de borracha, causam um retardamento na cinética de vulcanização, isto porque têm tendência a adsorver e fixar aceleradores de vulcanização. Esse efeito á apresentado, sobretudo, por sílicas e silicatos.

Sílicas e silicatos constituem cargas de elevada actividade; esta é tanto maior quanto mais elevada for a sua superfície específica (valor BET, por exemplo). A maior superfície específica de uma carga confere um maior efeito reforçante mas origina também uma maior dificuldade na sua dispersão no composto. A carga reage com substâncias de baixo, médio ou de elevado peso molecular, e deste facto resulta um aumento de viscosidade do composto, que é tanto maior quanto maior for o nível de carga incorporado.

Uma forma de reduzir esta interacção entre a carga, a borracha e/ou certos tipos de ingredientes – como os aceleradores, por exemplo – é adicionar ao composto de borracha Activadores de Carga, os quais reagem preferencialmente com a carga; nesta reacção, os activadores bloqueiam os centros activos da superfície da carga, impedindo assim a sua interacção com a borracha e com vários tipos de ingredientes, conseguindo-se, assim, uma redução na viscosidade do composto e um impedimento na adsorção de aceleradores que iria originar um retardamento da vulcanização.

Os principais Activadores de Vulcanização são substâncias com características alcalinas, tais como:

Ou compostos com grupos hidroxilo, como:

Dosagens

No Quadro 1 indicam-se as dosagens recomendadas dos diversos tipos de Activadores de Carga, para activação de sílicas e de silicatos. Note-se que as dosagens são neste caso expressas em percentagem da quantidade de carga presente (partes por 100 partes de carga).

Os organo-silanos apresentam também características de Activadores de Carga, pois que reagem com os grupos silanol da sílica. Desta reacção é removido o grupo hidroxilo e resulta uma substância com características hidrofóbicas que influencia acentuadamente a interacção da carga com a borracha e seus ingredientes.

Os principais tipos de silanos utilizados como Activadores de Carga são do tipo bi-funcional que contêm enxofre (por exemplo, tetra-sulfureto de bis(tri-etoxi sililpropilo),  g-cloropropilo trietoxi-silano e silanos vinílicos (por exemplo, tri-alcoxi vinil silano). Para efeitos de dosagens aconselhamos a consulta das recomendações dos respectivos fornecedores, já que existem variados tipos de silanos. No entanto, as dosagens variam entre 0,5 e 8% da dosagem de carga presente. As recomendações mostradas no Quadro 2 são aplicáveis a cargas de sílica, silicatos e caulinos.

Os caulinos, devido às suas características acídicas, também retardam a vulcanização; este retardamento ocorre também por absorção de aceleradores. Para contrariar estes efeitos, além dos silanos atrás referidos, são normalmente adicionados etilenoglicol ou trietanolamina, em dosagem de 3 a 6% da carga.