Propriedades dos Plastificantes Sintéticos

Os plastificantes sintéticos possuem propriedades características, como todos os tipos de materiais. As suas principais características são as seguintes:

• Composição química;
• Peso molecular (ou peso molecular médio/distribuição de pesos moleculares);
• Densidade;
• Aspecto;
• Cheiro;
• Cor;
• Pureza, %;
• Teor de humidade, %;
• Acidez (expressa em mg de KOH por grama de plastificante ou em determinado ácido, %);
• Ponto de fusão, ºC;
• Ponto de ebulição, @ 760 mm Hg, ºC;
• Ponto de fulgor (Flash point), ºC;
• Índice de refracção, n 25ºC/D;
• Viscosidade mPa.s @ xºC ou cP @ xºC;
• Solubilidade em água (g/litro, @ xºC);
• Solubilidade em hidrocarbonetos alifáticos e aromáticos (g/litro, @ xºC);
• Solubilidade em solventes (g/litro, @ xºC);
• Solubilidade em solventes (g/litro, @ xºC);
• Parâmetro de solubilidade de Hildebrand (cal/cm³)½ ou (MPa)½;
• Volatilidade, perda em %, após x horas @ yºC);
• Extracção de plastificantes em diversos meios (% de plastificante retido ou % de plastificante extraído);
• Resistividade volúmica (ohm.cm a xºC);
• Constante dieléctrica;
• Factor de dissipação;
• Coeficiente de expansão cúbica (10^-4/ºC);
• Calor específico (kJ/kg.ºK);
• Temperatura de transição vítrea, ºC.

Vamos apenas analisar duas características também importantes no bom desempenho dos artefactos de borracha e que têm a ver com a perda de plastificante por efeito da temperatura (volatilidade), ou a extracção de plastificante por efeito do contacto do artefacto de borracha com determinados tipos de fluidos. As demais propriedades foram analisadas para outros tipos de matérias-primas ou em ensaios de artefactos vulcanizados e não vamos, por isso, repetir.

Volatilidade

Muitos artefactos de borracha operam a temperaturas relativamente elevadas, muitas vezes – nas situações mais críticas – em regime permanente. Nestas condições, alguns dos ingredientes líquidos do composto de borracha terão tendência a perder-se para o meio envolvente (pode ser a atmosfera), visto serem atingidas tensões de vapor elevadas. Isso pode acontecer com o plastificante ou plastificantes utilizados. Essas perdas, de maior ou menor volume, corresponderão, no vulcanizado, a vários efeitos:

• À perda de volume de plastificante corresponderá uma contracção do artefacto de borracha, o que originará uma diminuição do seu volume, com as correspondentes alterações dimensionais. Se for o caso de um vedante – um simples O-ring, por exemplo, este facto pode ocasionar uma perda de estanquicidade do sistema e à sua falha mais ou menos imediata.
• À perda de plastificante corresponderá também, no artefacto, uma diminuição da sua flexibilidade, aumento de dureza e de módulo, diminuição da resistência ao rasgo, aumento da libertação de calor em condições dinâmicas de serviço, alterações que podem levar à inoperacionalidade ou mesmo destruição do artefacto, num período mais ou menos curto.

Extracção

Muitos artefactos de borracha, quando em serviço, podem estar envolvidos por água ou outras substâncias químicas de natureza diversa (soluções ácidas ou alcalina, hidrocarbonetos alifáticos ou aromáticos, diversos tipos de solventes, etc.). Este contacto permanente entre os artefactos e estas diversas substâncias pode dar origem a um processo de extracção de plastificante (e, eventualmente, outros ingredientes do composto de borracha). Tudo depende da interacção entre o tipo de plastificante presente composto de borracha que constitui o artefacto e o tipo de substância em contacto.

A extracção de plastificante tem, na prática, como resultado, efeitos idênticos aos assinalados para as perdas de plastificante por efeito da temperatura. Esta, de resto, pode potenciar a cinética do processo de extracção de plastificante pelo fluido em contacto. Daqui resulta a necessidade do projectista saber as reais condições de serviço, para que o técnico de formulação desenvolva um composto de borracha que possa responder com eficiência, nas condições de serviço do artefacto vulcanizado.