A borracha sintética está presente no nosso cotidiano em praticamente tudo, tal como o plástico e os metais. Por isso, a borracha sintética permitiu que a civilização humana desse um grande salto em todos os ramos tecnológicos e industriais.
Em 1910, a Alemanha iniciou o processo e a forma como é feita borracha sintética teve mudanças significativas desde lá. Além disso, nos dias atuais, ela ainda é um produto indispensável na indústria.
Aliás, a maneira como é feita borracha sintética a torna um produto de extrema versatilidade. Isso porque tem utilização em itens diversos como pneus, calçados e até em peças minúsculas dentro do seu smartphone.
Por isso a Pochteca preparou um artigo especial para você conhecer tudo sobre a utilização desse material. Confira com a gente e boa leitura!
O que é borracha sintética?
A borracha sintética é um tipo de elastômero fabricado a partir de subprodutos do petróleo. Ela possui propriedades elásticas e pode resistir a impactos sem se romper.
Nos Estados Unidos, anualmente são produzidas cerca de 32 milhões de toneladas de borracha sintética, sendo dois terços do total provenientes desse processo. No Brasil, a versão sintética representa aproximadamente 412 mil toneladas.
A indústria de borrachas sintéticas está em constante crescimento e espera-se um aumento significativo nas receitas globais nos próximos anos.
Essas borrachas são amplamente utilizadas na indústria automotiva, sendo aplicadas em pneus, perfis de portas e janelas, vedações como O-rings e juntas, mangueiras, correias, esteiras e pisos.
A fabricação da borracha sintética é um processo complexo, que possibilita uma ampla gama de propriedades físicas e químicas.
Isso resulta em produtos confiáveis e adequados para diversas aplicações específicas. Em comparação com a borracha natural, as borrachas sintéticas apresentam duas vantagens principais: estabilidade térmica e resistência a óleos e compostos relacionados.
Além disso, elas são mais resistentes a agentes oxidantes, como o oxigênio e o ozônio, que podem reduzir a vida útil de itens como pneus e correias.
Como é feita a borracha sintética?
A borracha sintética passa por um processo complexo para ser fabricada. É necessário combinar substâncias derivadas do petróleo chamadas de monômeros, que se unem através da polimerização, formando cadeias longas de polímeros.
Existem diferentes métodos de polimerização utilizados, sendo um dos mais comuns o método de emulsão.
No método de emulsão, os monômeros são misturados com água e um agente emulsificante, resultando em uma emulsão.
Para iniciar a reação química, é adicionado um iniciador de polimerização. A emulsão é então aquecida e agitada de forma intensa, estimulando a formação das cadeias de polímero.
Conforme a reação avança, as cadeias de polímero se desenvolvem e se entrelaçam, criando uma massa viscosa.
Essa massa é tratada com agentes de cura, que fortalecem as ligações entre as cadeias de polímero, conferindo à borracha sintética suas propriedades elásticas.
Após o processo de cura, a borracha sintética é moldada em diferentes formas, como folhas, blocos ou peças específicas, dependendo da aplicação desejada.
Para otimizar suas propriedades físicas, ela pode passar por processos adicionais, como a vulcanização, que envolve a aplicação de calor e pressão.
O processo de fabricação da borracha sintética é complexo, mas fundamental para sua produção.
A combinação dos monômeros através da polimerização, juntamente com o tratamento com agentes de cura, garante as propriedades elásticas desejadas.
Com essa base, a borracha sintética é moldada e refinada para atender às necessidades específicas de cada aplicação.
Essa explicação simplificada do processo de fabricação da borracha sintética destaca os passos essenciais envolvidos, desde a combinação dos monômeros até a moldagem final.
É importante ressaltar que a fabricação é realizada em instalações industriais especializadas, com o uso de técnicas e equipamentos adequados para garantir a qualidade do produto final.
Inclusive, um componente usado na produção de borracha sintética é o Formol 37%, substância utilizada para diversas finalidades na indústria.
Leia também: Matéria prima do plástico e sua fabricação.
Quais as principais diferenças entre a borracha natural e sintética?
A borracha natural, também conhecida como látex, é produzida através de complexas reações químicas que ocorrem em diversas espécies de árvores, principalmente na famosa seringueira (Hevea brasiliensis).
Já a borracha sintética, assim como outros polímeros, é fabricada adicionando vários tipos de monômeros à base de petróleo.
Uma diferença importante é que algumas borrachas sintéticas são menos propensas a sofrer rachaduras causadas pelo ozônio em comparação com a borracha natural.
A borracha natural é sensível a essas rachaduras devido às ligações duplas presentes em sua estrutura molecular, mas algumas borrachas sintéticas não possuem essas ligações, o que as torna mais resistentes à quebra causada pelo ozônio.
Alguns exemplos de borrachas sintéticas com essa característica são o Viton, EPDM e borracha butílica.
Uma classe mais recente de borracha sintética é composta pelos elastômeros termoplásticos, que podem ser facilmente moldados, ao contrário da borracha natural vulcanizada tradicional.
Esses elastômeros termoplásticos possuem uma estrutura que se estabiliza através da reticulação por cristalitos, no caso dos poliuretanos, ou por domínios amorfos, no caso dos copolímeros em bloco SBS.
Quais os tipos de borracha sintética?
Existem cerca de vinte tipos diferentes de produtos químicos usados para fazer diferentes tipos de borracha sintética.
Cada tipo de borracha sintética possui utilização específica na indústria ou no consumo. Alguns dos tipos populares de borracha sintética incluem:
- Borracha acrílica (ACM): A borracha acrílica, também conhecida como ACM, é um elastômero resistente a altas temperaturas e a produtos químicos;
- Borracha Butadieno (BR): A borracha butadieno, conhecida como BR, é um tipo de borracha sintética que possui características semelhantes à borracha natural;
- Borracha Butílica (IIR): A borracha butílica, ou IIR (Isobutileno-Isopreno), é uma borracha sintética com propriedades de baixa permeabilidade a gases, incluindo ar e vapor d’água;
- Polietileno Clorosulfonado (CSM) / Hypalon: O polietileno clorosulfonado, conhecido como CSM ou Hypalon, é uma borracha sintética resistente a produtos químicos, ozônio e intempéries;
- Monômero de etileno propileno dieno (EPDM): O monômero de etileno propileno dieno, ou EPDM, é uma borracha sintética conhecida por sua excelente resistência a luz solar, calor, ozônio e oxigênio;
- Fluorelastômeros (FKM)/Viton: Os fluorelastômeros, também conhecidos como FKM ou Viton, são borrachas sintéticas com alta resistência a temperaturas extremas, tanto altas quanto baixas, e a ataques químicos severos;
- Borracha de isopreno (IR): A borracha de isopreno, ou IR, é um elastômero com propriedades semelhantes à borracha natural;
- Borracha nitrílica (NBR): A borracha nitrílica, ou NBR, é uma borracha sintética resistente a derivados de petróleo, como óleos e combustíveis;
- Perfluorelastômero (FFKM): Os perfluorelastômeros, ou FFKM, são borrachas sintéticas com resistência excepcional a produtos químicos, temperaturas extremas e pressões elevadas;
- Policloropreno (CR)/Neopreno: A borracha policloropreno, também conhecida como CR ou Neopreno, é uma borracha sintética versátil, conhecida por sua resistência a óleos, produtos químicos, ozônio, intempéries e envelhecimento.
- Borracha de polissulfeto (PSR): A borracha de polissulfeto, ou PSR, é uma borracha sintética com boa resistência a produtos químicos, óleos e solventes;
- Borracha de Silicone (SiR): A borracha de silicone, também conhecida como SiR, é uma borracha sintética com propriedades únicas, incluindo resistência a altas e baixas temperaturas, intempéries, ozônio e radiação ultravioleta;
- Borracha de estireno butadieno (SBR): Por fim, a borracha de estireno butadieno, ou SBR, é um elastômero sintético também semelhante à borracha natural;
Existem diversos tipos de borracha sintética disponíveis, cada um com características e propriedades únicas.
Cada um desses materiais possuem suas vantagens e usos específicos, atendendo às demandas variadas de diferentes setores industriais.
Quais são as propriedades das borrachas sintéticas?
As borrachas sintéticas possuem uma ampla variedade de propriedades físicas e químicas que são essenciais para seu desempenho e aplicação.
Cada tipo de borracha sintética pode apresentar características específicas, dependendo de seu processo de fabricação, composição e finalidade.
No entanto, de forma geral, as borrachas sintéticas compartilham algumas propriedades comuns, incluindo:
- Elasticidade: As borrachas sintéticas possuem excelente elasticidade, o que lhes confere a capacidade de retornar à sua forma original após serem deformadas ou esticadas;
- Resistência à abrasão: As borrachas sintéticas são conhecidas por sua resistência à abrasão, ou seja, sua capacidade de suportar o desgaste causado pelo atrito e contato com superfícies ásperas;
- Flexibilidade: As borrachas sintéticas são altamente flexíveis, o que lhes permite adaptar-se a diferentes formas e movimentos;
- Impermeabilidade: As borrachas sintéticas são geralmente impermeáveis, o que significa que possuem baixa permeabilidade a líquidos e gases;
- Resistência à corrosão química: As borrachas sintéticas podem apresentar resistência a diversos produtos químicos, o que as torna adequadas para aplicações em ambientes corrosivos;
- Facilidade de adesão: As borrachas sintéticas possuem uma boa capacidade de adesão a tecidos e ao aço, o que permite sua fixação em substratos diversos;
- Resistência a chamas: Em alguns tipos de borracha sintética, é possível encontrar a resistência a chamas. Essa propriedade confere maior segurança em aplicações sujeitas a altas temperaturas e riscos de incêndio;
As propriedades físicas e químicas das borrachas sintéticas, como elasticidade, resistência à abrasão, flexibilidade, impermeabilidade, resistência à corrosão e facilidade de adesão, são essenciais para seu uso em diversos setores industriais.
Quais os usos e aplicações da borracha sintética?
A borracha sintética tem seu uso com borrachas naturais como um único polímero ou em misturas. Entre 65% e 70% de toda a borracha sintética vai para a produção de pneus.
No entanto, ela possui outras aplicações principais, incluindo aglutinantes para revestimento de papel, forro de carpete e artigos moldados, como luvas finas. Outros exemplos são:
- Artigos moldados: Luvas finas, forros de carpete, colchões, esponjas e outros produtos moldados são fabricados com borracha sintética;
- Preservativos e balões: Filmes finos de borracha sintética são utilizados na produção de preservativos, luvas descartáveis e balões;
- Moldes de fundição: Filmes mais espessos de borracha sintética são empregados na fabricação de moldes de fundição;
- Componentes automotivos: A borracha sintética é usada na produção de pneus de caminhões e carros, coxins de motores e diversos compostos de borracha/metal;
- Tiras de vedação: A borracha sintética, especialmente o EPDM, é amplamente utilizada na fabricação de tiras de vedação devido às suas propriedades climáticas favoráveis;
- Sistemas de vedação: Os sistemas de vedação são fabricados por processos de extrusão e acabamento, podendo ser flocados, conectados, laminados ou pintados.
Outra aplicação importante da borracha sintética é nos sistemas de vedação que tem fabricação por processos de extrusão e acabamento, muitas vezes focados em conectados, laminados ou pintados.
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Conclusão
A borracha sintética é um material versátil e amplamente utilizado em diversas indústrias devido às suas propriedades únicas e às inúmeras possibilidades de aplicação.
Suas propriedades físicas e químicas, como elasticidade, resistência à abrasão, flexibilidade, impermeabilidade e adesão a tecidos e metais, desempenham um papel crucial em sua aplicação em diferentes setores industriais.
Desde a fabricação de pneus até a produção de luvas, revestimentos, artigos moldados e sistemas de vedação, a borracha sintética oferece soluções eficientes e duráveis.
Com mais de 50 mil aplicações conhecidas, a borracha sintética desempenha um papel indispensável na fabricação de diversos produtos essenciais.
