Fragilidade da Borracha a Baixas Temperaturas

 

Vimos no número anterior que as borrachas, a baixas temperaturas, perdem a sua elasticidade, a sua flexibilidade e chegam mesmo a tornar-se quebradiças na vizinhança da sua temperatura de transição vítrea e a temperaturas inferiores a esta. Para determinar as características das borrachas a baixas temperaturas existem vários tipos de ensaios, que se baseiam basicamente em quatro técnicas:

  • Medida da fragilidade por métodos de impacto
    A medida da fragilidade é obtida pela determinação da menor temperatura a que um provete de borracha, de determinadas dimensões, não parte, ao receber um impacto em condições devidamente especificadas. Uma outra forma de medir a fragilidade é determinar a temperatura à qual 50% dos provetes ensaiados partem, quando recebem um impacto em condições devidamente especificadas. Na Figura 39 mostra-se, por gentileza da empresa Qualitest International, Inc, USA, o equipamento para determinação da fragilidade pelo método de impacto.

Normas aplicáveis: NP ISO 812; ISO 812; ISO 1432; ASTM D746; ASTM D2137; ASTM D1053 (Veja-se Anexo A).

Fig. 39 – Aparelho para medida da fragilidade pelo método do impacto.
Cortesia da empresa Qualitest International, Inc., USA.
  • Medida da fragilidade por métodos de retracção
    A medida da temperatura de retracção, conhecido por ensaio TR, (TR test) consiste em alongar um provete de borracha de determinado comprimento, fixar esse comprimento, e depois arrefecê-lo até –70ºC; após manter o provete 10 minutos a esta temperatura, este é então libertado e a temperatura é subida gradualmente, observando-se então qual a temperatura em que se observa uma determinada retracção, normalmente 10%, 30%, 50% e 70%, designando-se essa temperatura, respectivamente, por TR10, TR30, TR50 e TR70. Na Figura 40 mostra-se, por gentileza da empresa Elastocon, AB, Suécia, o equipamento para determinação da fragilidade pelo método da retracção.
Fig. 40 – Aparelho para determinação da fragilidade pelo método da retracção.
Cortesia da empresa Elastocon AB, Suécia.

Normas aplicáveis: ISO 2921 e ASTM D1329 (Veja-se Anexo A).

  • Medida da fragilidade pelo método da medida da dureza (Cristalização)
    Como atrás foi dito, as borrachas, numa ampla gama de temperatura são materiais amorfos. Nalguns materiais, como a borracha natural, a borracha butílica e alguns tipos de borracha de policloropreno, a temperaturas inferiores a 10ºC podem ocorrer fenómenos de cristalização, a que correspondem a um aumento de rigidez e de dureza. O aumento progressivo da rigidez com o tempo é avaliado por medidas da dureza.

Normas aplicáveis: ISO 3387 (em revisão) (Veja-se Anexo A).

  • Medida da fragilidade pelo método da medida relativa de módulos (Gehman Test)
    Neste método são determinados, a temperaturas especificadas, os valores dos módulos relativos (ou rigidez relativa), por referência ao módulo (ou rigidez) medido a 23ºC. Normalmente são registadas as temperaturas em que o módulo (ou rigidez) se torna 2, 5, 10 ou 100 vezes maior do que o módulo (ou rigidez) medido a 23ºC. Na Figura 41 mostra-se, por gentileza da empresa Elastocon, AB, Suécia, o equipamento para determinação da fragilidade pelo método da medida relativa de módulos (módulo de torção) (Gehman Test).
Fig. 41 – Aparelho para determinação da fragilidade pelo método Gehman.
Cortesia da empresa Elastocon AB, Suécia.

Normas aplicáveis: ISO 1432 e ASTM D1053 (Veja-se Anexo A).