Os principais métodos de vulcanização da borracha são os seguintes:
A. Vulcanização com enxofre
Este é o método de vulcanização mais antigo, mais tradicional e mais amplamente utilizado (inventado por
Charles Goodyear).
Princípio: O enxofre é utilizado como agente de reticulação para formar ligações de enxofre (simples, duplas ou múltiplas
ligações de enxofre) entre as cadeias moleculares da borracha a altas temperaturas.
Borracha aplicável: Borracha natural (NR), borracha de estireno-butadieno (SBR), borracha de nitrilo (NBR) e
outras borrachas sintéticas de uso geral.
Características: Baixo custo, tecnologia madura e excelentes propriedades físicas e mecânicas (por.
exemplo, elevada elasticidade e resistência). As desvantagens incluem uma resistência ao calor relativamente fraca (as ligações de polissulfureto
tendem a romper-se a altas temperaturas) e o possível fenómeno de eflorescência de enxofre.
B. Vulcanização com peróxido
Este é um método de vulcanização comum utilizado em silicone e em certas borrachas especiais, e foi
o método principal para a vulcanização de silicone antes da vulcanização com platina. Princípio: Utilizam-se peróxidos orgânicos
(como o 2,5-dimetil-2,5-bis(terc-butilperoxiciclo-hexano)) como agentes de vulcanização
. Quando aquecidos, os peróxidos decompõem-se para gerar radicais livres, que iniciam a reticulação
das cadeias moleculares da borracha, formando ligações carbono-carbono.
Tipos de borracha aplicáveis: borracha de silicone (processo antigo), monómero de etileno-propileno-dieno
(EPDM), borracha fluorada (FKM), etc.
Características: As ligações carbono-carbono formadas têm elevada energia de ligação, pelo que a resistência ao calor
do produto é superior à da vulcanização com enxofre. No entanto, as desvantagens incluem a
geração de subprodutos moleculares de odor forte (como a fenil etil cetona) durante
o processo de vulcanização, e o molde é propenso a contaminação (acumulação de resíduos).
Além disso, a transparência do produto é geralmente inferior à da borracha de silicone
vulcanizada com platina.
C. Vulcanização com platina
A vulcanização com platina é um tipo de vulcanização por adição do silicone. Neste processo, a
cadeia molecular do silicone reticula sob a ação do catalisador de platina, passando de
uma estrutura linear plástica para uma estrutura de rede tridimensional elástica.
Principais características da borracha de silicone com platina:
Segurança de grau alimentar/grau médico: Esta é a sua maior vantagem. Não são produzidos subprodutos tóxicos (como
cetonas ou ácidos carboxílicos gerados durante a vulcanização com peróxido) durante o
processo de vulcanização, tornando-a particularmente adequada para produtos que entram em contacto com alimentos
e com o corpo humano (por exemplo, biberões e tetinas, formas de cozer, dispositivos médicos).
Inodora e isenta de precipitados: O produto é tipicamente inodoro, com transparência
extremamente elevada e uma superfície lisa.
Excelente resistência ao calor, resistência às intempéries e estabilidade química.
Conformidade ambiental: Cumpre normas rigorosas para materiais em contacto com alimentos, incluindo a FDA (Administração.
de Alimentos e Medicamentos dos EUA) e a LFGB (Lei Alemã de Alimentos e Bens de Consumo).
D. Vulcanização com óxidos metálicos
Princípio: Utilizar óxidos metálicos (por exemplo, óxido de zinco, óxido de magnésio) como agentes de vulcanização.
Borracha aplicável: borracha de cloropreno (CR), borracha de polietileno clorossulfonado (CSM),
polietileno clorado (CPE), etc.
Características: Este tipo de borracha contém normalmente halogéneos, e os óxidos metálicos podem reagir com
haletos de hidrogénio para promover a reticulação.
E. Vulcanização com resina
Princípio: utilizar resina alquil-fenólica como agente de vulcanização.
Borracha aplicável: borracha de butilo (IIR), monómero de etileno-propileno-dieno (EPDM).
Características: Utilizada principalmente para borracha de butilo, apresenta excelente resistência ao calor quando vulcanizada
borracha e é habitualmente aplicado em cápsulas vulcanizadas termicamente ou em camadas de estanquidade ao ar de pneus.
Resumo
| Sulfuração método | Borracha aplicável | Vantagens | Desvantagens | Aplicação típica |
| Sulfureto de platina | Silicone | O mais seguro, inodoro, transparente e res peitador do ambiente | Custo elevado e exigên cias rigorosas quanto à pureza das matérias-primas | Produtos para bebés, implan tes médicos, moldes de cozedura de gama alta |
| Sulfuração com enxof re | Borracha natural, borracha de estireno-buta dieno, etc. | Custo baixo, elevada resistên, cia e processo de fabrico maduro | Odor, pode formar espuma, resistência térmica mé dia | Pneus, correias, mangueiras e solas de sapatos |
| Cura com peróxido | Borracha de silicone, borracha EPDM, borracha fluo rcarbonada | Boa resistência ao calor e baixa deformação perma nente por compressão re | Odor, suscetibilidade a bolores e elevada taxa de retra ção | Peças de vedação automóvel, mangueiras resistentes ao calor, cabos |
| Sulfureto de óxido me tálico | Borracha de cloropreno | Taxa de sulfuração rápida e excelentes propriedades fí sicas | Armazenamento propenso a quei madura e aumento gravidade específica do sed | Fios e cabos, adesi vos, produtos industriais |
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