Individuais dos Tipos de Neoprene

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1 Matéria Técnica eoprene é o nome genéri- dos elastômeros de Nco policloropreno, desenvolvido pela Du Pont e introduzido no mercado mundial por volta de Basicamente é conseguido através da copolimerização em emulsão aquosa entre o butadieno e o gás clorídrico, algumas vezes com modificadores e estabilizadores da estrutura A alta performance técnica dos Neoprenes, logo apresentaram larga aceitação em muitas aplicações para sua versatilidade, oferecendo artigos vulcanizados com propriedades técnicas excelentes, como: elevada tensão de ruptura e rasgamento, alto alongamento, ótima resiliência; grande resistência à abrasão, baixa deformação permanente à compressão, somando ainda, muito boas características de resistência a óleos, solventes, oxigênio, ozônio, intempérie e resistência à flamabilidade, sendo ainda hoje um dos tipos de elastômeros de alta performance mais utilizados mundialmente. Os Neoprenes, são oferecidos pela Du Pont Dow, ao mercado em três famílias básicas, sendo elas o "G", "" e "T", cuja suas diferenças são apresentadas na "Tabela 1". Aproximadamente 1,6% é o teor de cloro contido na estrutura polimérica dos Neoprenes o que proporciona a alta atividade na reação de cura dos compostos. Neoprene, ene, Características, Compostos e Aplicações Portanto, a escolha do Neoprene para determinada aplicação, é normalmente baseada pela combinação de quatro fatores, seja: a) Performance do Artefato Vulcanizado: Esta é definida pela mais importante característica objetivada pelo artefato em sua condição de trabalho e vida útil, por exemplo: resistência ao rasgamento e flexão dinâmica (em correias de transmissão); deformação permanente à compressão e resiliência (para vedações e coxins); resistência a altas e baixas temperaturas (para art i- gos automotivos), etc. b) Resistência à Cristalização: Cristalização é a característica apresentada pelos policloroprenos que tende a modificar a estrutura polimérica à medida que o elastômero básico permanece estocado por longo tempo ou sob condições inadequadas de temperatura. A cristalização provoca uma espécie de autovulcanização muito lenta no elastômero, comprometendo os processamentos de mistura, conformação e qualidade das propriedades finais do artefato. Portanto a escolha da família e tipo de Neoprene deverá levar também em consideração, a forma de estocagem e temperaturas de processamento dos compostos, além da estocagem de compostos misturados, se isso se fizer necessário. c) Viscosidade Mooney: A escolha da viscosidade Mooney é muito importante para as condições de adequação de formulações e processamento dos compostos. d) Conformação do Artefato: facilidade de processamento de mistura, bem como, moldagem, laminação extrusão, etc. CARACTERÍSTICAS DOS TIPOS DE NEOPRENE DO GRAU "G" As características que diferenciam os tipos da Família "G" basicamente estão na viscosidade e no processamento de copolimerização do cloropreno, onde pode ser usado como modificadores da estrutura polimérica o enxofre e ou 2,3 - dicloro 1,3 butadieno, e como estabilizador um dissulfeto de tiuram. Estes tipos de Neoprene tem melhor distribuição do peso molecular do que os dos Famílias "" e "T". Os Neoprenes do família "G" necessitam ser peptizados com ingredientes químicos ou por intensa mastigação mecânica isso facilita os processamentos subsequentes além de proporcionar a incorporação de maiores teores de cargas, usando quantidades mínimas de plastificantes. Excepcionalmente, o Neoprene tipo "", que não precisa ser peptizado. A peptização dos Neoprenes do família "G", diminui o nervo do composto, oferecendo maior facilidade de extrusão, calandragem e friccionamento sobre fibras têxteis normalmente usadas na fabricação de mangueiras, correias transportadoras ou de transmissão, minimizando problemas na moldagem de conformação. Os Neoprenes do família "G" apresentam menor estabilidade em estocagem do que os outros graus, também os compostos exigem maior atenção com relação à segurança josidade ou adesão à substratos. Viscosidade Mooney (m1= 34 a 46, m2= 40 a 52, m3= 45 a 57) ml 100 o C. CARACTERÍSTICAS DOS TIPOS DE NEOPRENE DA FAMÍLIA Comparando-se as características dos Neoprenes do grau, com as características da Família "G", podemos dizer que: Os Neoprenes da Família "", oferecem maior estabilidade de estocagem do polímero cru. Mistura mais fácil e rápida, não necessitando de peptização química ou extensos trabalhos mecânicos para perfeita plastificação. Os Neoprenes da Família "" requerem aceleradores orgânicos para promover boa taxa de vulcanização. Uma boa seleção do tipo de acelerador, bem como, o teor usado no composto, proporcionam ótima vulcanização e muito boa segurança no processamento. Oferecem artigos vulcanizados de excelente qualidade e baixo D.P.C. Aceitam altos teores de carga proporciona ótimas propriedades de tensão de ruptura e compostos mais econômicos. Neoprenes da Família "" não são manchantes podendo-se fabricar artefatos de cores claras. Algumas Características Individuais dos Tipos de Neoprene da Família "". Tipo : velocidade de vulcanização estabilidade de estocagem do polímero cru. Normalmente necessita de etileno tiurea como acelerador de vulcanização. Oferece ótimas propriedades de baixa deformação permanente à compressão. Não contém modificadores na estrutura Viscosidade Mooney = 42 a 51 ml 100 o C Tipo -M1: Similar ao tipo, porém com baixa viscosidade Mooney= 34 a 41 ml (1+4) menor. Normalmente os Neoprenes do família "G", não necessitam de aceleradores orgânicos, exceto quando se deseja sensível redução no tempo total de cura. Propriedades interessantes como: altas tensões de ruptura e rasgamento, alto alongamento, resistência a fadiga por flexão dinâmica e baixo DPC, normalmente são conseguidas com Neoprenes tipo "" e "". Algumas Características Individuais dos Tipos de Neoprene da Família G Tipo GA: Média velocidade de vulcanização Moderada estabilidade de estocagem Média viscosidade Mooney (41 a 61) ml 100 o C Estrutura polimérica modificada com enxofre e estabilizada com dissulfeto de tiuram. Tipo : (Viscosidade Mooney, m1, m2, m3) Velocidade de vulcanização lenta. Estrutura polimérica modificada com enxofre e estabilizada com dissulfeto de tiuram para melhorar a estabilidade à estocagem Propriedades similares as do tipo "", porém, não necessita de aceleradores orgânicos para vulcanização. Muito boas propriedades de resistência à tração rasgamento, alto alongamento, e resiliência, resistência a fadiga por flexão dinâmica e baixo D.P.C. Viscosidade Mooney (m1= 26 a 36, m2= 37 a 49, m3= 42 a 54) ml 100 o C. Tipo : (Viscosidade Mooney, m1, m2, m3) Estrutura polimérica modificada com enxofre + 2,3 dicloro - 1,3 butadieno estabilizada com dissulfeto de tiuram permite boa resistência à cristalização dando melhor estabilidade de estocagem. Apresenta muito boa pegajosidade (tacky) no estado cru. Este tipo de Neoprene é muito usado em artefatos contendo fibras têxteis ou outros subs- SELEÇÃO DA FAMÍLIA E TIPO Mooney= 43 a 52 ml DE NEOPRENE 100 o C. As Famílias de Neoprene Tipo : Muito lenta velocidade conforme visto na tabela 1, de vulcanização. ainda são subdivididas em Este tipo de Neoprene oferece tipos, que se distinguem em muito boa segurança de função da resistência à cristalização Deve-se observar tipos de Neo- durante o processamento, bem tratos, ou quando a 100 o C, o que facilita o proces- processamento devido sua 16 e viscosidade Mooney. prene que oferecem maior como o tempo de scorch, é de peça exige superior pegasamento de mistura gerando lenta velocidade de vulcaniza- 17 calor quando da adição das cargas. Não contém modificadores na estrutura Tipo IIV: Similar o tipo, porém de alta viscosidade Mooney= 106 a 125 ml 100 o C, pra produção de compostos altamente carregados como cargas e plastificantes. Não contém modificadores na estrutura Tipo IIV-100: Similar o tipo HV, porém com viscosidade Mooney menor. (90 a 105 ml 100 o C) Não contém modificadores na estrutura Tipo B: Média velocidade de vulcanização. Este tipo de Neoprene contém uma grande quantidade de gel em sua estrutura o que proporciona maior facilidade de processamento (principalmente extrusão) além de fornecer artefatos lisos e brilhantes. Também é de baixo nervo. Neoprene B também é normalmente usado em blendas à base de 25% com outros tipos de Neoprene oferecendo lençóis calandrados com superfícies lisas e com muito boa resistência ao colapso, em perfis extrusados, mantém muito boa estabilidade dimensional ao sair da matriz, na extrusão. Não contém modificadores na estrutura As características de vulcanização e após vulcanização são semelhantes às dos outros Neoprenes da Família "". Os artefatos apresentam boa resistência ao calor, óleo e baixa D.P.C., porém, a tensão de ruptura, rasgamento e resistência a flexão, é menor do que outros tipos da Família "". Ta m- bém necessita de aceleradores orgânicos para promover a vulcanização. Viscosidade

2 ção. Devido a lenta velocidade de vulcanização, o Neoprene, poderá requerer até 50% mais acelerador, para uma boa taxa de cura, comparando-se com o tipo "". Exelente Eestabilidade de Estocagem. Oferece artefatos vulcanizados perfeitos, porém, as propriedades mecânicas de resistência à ruptura e rasgamento são menores que as conseguidas com o tipo. Não contém modificadores na estrutura Muito boas propriedades de resistência e baixas temperaturas. Viscosidade Mooney= 41 a 51 ml 100 o C. Tipo D: Muito lenta velocidade de vulcanização. É semelhante ao tipo, porém de alta viscosidade Mooney; =100 a 120 ml 100 o C. Este tipo é normalmente usado quando o composto requer altos teores de plastificantes para produção de artefatos de baixa dureza. Não contém modificadores na estrutura estabilidade de estocagem. Tipo K: Muito lenta velocidade de vulcanização. Contém gel na estrutura É normalmente usado em blendas com Neoprene ou D, para produção de extrusados ou moldados que apresentam formas geométricas complexas como vedações e retentores de finos lábios onde se necessita superior resistência ao colapso a quente. Viscosidade Mooney= 68 a 79 ml 100 o C. estabilidade de estocagem. tipos, à saber: Algumas Características Individuais dos Tipos de Neoprene da família "T" Tipo T : velocidade de vulcanização. Propriedades análogas às do tipo "", porém, oferece processamento de mistura mais fácil e rápido, bem como artigos extrusados ou calandrados com superfície uniforme, lisa e brilhante. Apresenta boa segurança de processamento e estabilidade de estocagem. Necessita de aceleradores orgânicos para promover a vulcanização. Não contém modificadores na estrutura Viscosidade Mooney= 42 a 52 ml 100 o C. Tipo T-100: Características gerais similares as do tipo T, porém, com maior Viscosidade Mooney= 85 a 102 ml 100 o C, oferecendo a possibilidade de elaborar compostos com maiores teores de cargas e plastificantes (mais econômicos). Não contém modificadores na estrutura Tipo : Muito lenta velocidade de Vulcanização. Este tipo apresenta propriedades análogas ao tipo, porém, com maior facilidade e segurança de processamento. Estrutura polimérica modificada por 2,3 - dicloro 1,3 butadieno. Viscosidade Mooney= 42 a 52 ml 100 o C. estabilidade de estocagem. COMPOSTO COM NEOPRENE Identificados então a família e o tipo de Neoprene, em função da performance final do e, abaixo desenvolve-se alguns comentários explicativos. RECEPTORES DE ACIDEZ Para esta função utiliza-se nos Neoprenes os óxidos metálicos. A principal função dos óxidos metálicos (óxido de magnésio ou óxido de chumbo) é neutralizar o cloreto de hidrogênio gerado pelo Neoprene durante a reação de vulcanização. O cloreto de hidrogênio, se não neutralizado, tem um efeito autocatalítico consequentemente comprometendo a estabilidade e segurança do composto em processamento. O óxido de magnésio ainda proporciona uma boa uniform i- dade de vulcanização, ou estado de cura, (crosslink). Normalmente a combinação de 4PHR de óxido de magnésio com 5PHR de óxido de zinco oferece um ótimo balanço entre a segurança de processamento e velocidade de vulcanização. Maiores teores de óxido de magnésio podem ser utilizados quando a temperatura de moldagem ou injeção fore m mais elevadas. Níveis menores de óxido de magnésio (2PHR) normalmente são utilizados quando os compostos são vulcanizados em sistemas contínuos. Os tipos de óxido de magnésio altamente ativos seja, os que apresentam maior relação superfície / volume (maior número de iodo, superior a 130) são os mais indicados, pois, absorvem maiores quantidades de cloreto de hidrogênio, garantindo segurança de processamento e melhores propriedades nos artefatos, principalmente os compostos com Neoprene família "G". Um cuidado deverá ser observado ao armazenar ou manusear o óxido de magnésio, pois a umidade ou dióxido de carbono provocam a composto. A aquisição de óxido de magnésio tratado (encapsulado) 75% ativo é mais recomendado. O óxido de chumbo (litargirio) normalmente usado em teores de até 20 PHR, em substituição ao óxido de magnésio, proporciona aos compostos e artefatos maior resistência a água, pois o cloreto de chumbo formado na reação de vulcanização, é repelente à água. Devido a maior dificuldade de reatividade do óxido de chumbo com o cloreto de hidrogênio, a estabilidade do composto, bem como a segurança do processamento são diminuídas. AGENTE DE VULCANIZAÇÃO O óxido de zinco é o principal agente de vulcanização dos Neoprenes, oferece muito bom estado de cura com excelente homogeneidade na densidade de crosslink. ACELERADORES DE VULCANIZAÇÃO DOS NEO- PRENES Os Neoprenes do família "G" não necessitam de aceleradores orgânicos, somente a presença do óxido de zinco no composto é suficiente para promover um bom estado de cura. Algumas vezes, quando é necessário compostos com máxima velocidade de vulcanização, teores entre 0,2 a 0,5 PHR de etileno tiurea é adicionado, porém, a segurança de processamento e o tempo de scorch se tornam significativamente reduzidos, proporcional ao teor usado. Todos os tipos de Neoprenes das Famílias "" e "T" necessitam de aceleradores orgânicos para um melhor estado de cura dos artefatos, e vulcanizaçào mais rápida. Os Neoprenes das Famílias "" e "T" apresentam muito boas propriedades mecânicas, segurança de processamento e acelerador, muito embora, se o artefatos a ser produzido tem formas geométricas complexas ou particularidades que exijam superior segurança de processamento, podemos ainda adicionar uma sulfenamida (CBS) ou TMTD, se o composto for carregado com negro de fumo, ou ainda MBTS, em compostos contendo cargas minerais. Quando por algum motivo, o uso de etileno tiurea for indesejável, podemos então utilizar Neoprene "" que vulcanizase somente com a presença de óxido de zinco no composto, sem necessidade de aceleradores orgânicos, porém, com pequeno prejuízo na D.P.C., e a temperatura de cura será de aproximadamente 175 O C., para uma cura rápida. Outras alternativas de cura dos Neoprenes dos graus "" e "T" incluem o uso de TMTM, DPG, DOTG e Enxofre; quando o artefato necessita de máxima resistência ao calor acima de 70 o C, em baixa D.P.C. Para estas condições, muito boas propriedades são conseguidas usando de 0,5 a 0,75PHR de Enxofre, 0,75 a 1,0 PHR de TMTM e 0,5 a 1,0 PHR de DOTG, além de garantir excelente segurança no processo. Para sistemas de vulcanização continua com temperaturas acima de 200 o C em ar quente ou banho de sal, pode ser usado de 1 a 2 PHR de D.E.T.U. ou D.P.T.U como acelerador, porém, o tempo de scorch torna-se reduzido. Artefatos com Neoprene grau "" ou "T" resistentes a água devem conter como receptor de acidez o óxido de chumbo, suprimindo do composto o óxido de magnésio e óxido de zinco, e o sistema de aceleração terá de 0,5 a 1 PHR de TMTM combinado com 0,5 a 1 PHR de Enxofre, observando que cargas ácidas oferecem tempo de scorch menor e limita a estocagem do composto mis- brancas não ácidas. RETARDADORES DE VULCANIZAÇÃO PARA NEOPRENES Para os Neoprenes da Família "G", o uso de até 1PHR de MBTS funciona como um retardador muito eficiente, devendo ser adicionado no início dos processamentos de mistura juntamente com o polímero básico e o peptizante. Para os Neoprenes das Famílias "" e "T" o uso de 0,5 a 0,8 PHR de MBTS ou CBS ou ainda TMTD funciona efetivamente. ANTIOXIDANTES E ANTIOZONANTES PARA NEOPRENES Muito embora os Neoprenes possuam certa quantidade de cloro em sua estrutura polimérica, que garante boas propriedades ao ataque de agentes atmosféricos degradantes, ainda é necessário a adição de antiozonantes e antioxidantes aos compostos, o que permite superior resistência ao ozônio, oxigênio, calor, luz e intempéries. Quantidades entre 2 a 4 PHR de "Octamine" como antioxidante oferece muito boa resistência ao oxigênio e altas temperaturas de processamento do composto, bem como no trabalho do artefato; não interfere no scorch e não é manchante. Outros tipos de antioxidantes podem provocar certa ativação da dos Neoprenes comprometendo a segurança do processamento e estocagem do composto, assim, devendo ser evitados. Também os antiozonantes químicos devem ser adicionados aos compostos de Neoprene Antiozonantes da família dos parafinilenos diaminas ou misturas de diaril parafinilenos diaminas em proporções entre 0,5 a 1 PHR são recomendados. CARACTERÍSTICAS DOS TIPOS DE NEOPRENES DA FAMÍLIA artefato, características de T processamento, viscosidade Os Neoprenes da Família Mooney e condições de vulcanização, "T", combina as propriedades devemos conhecer em do tipo "B" de oferecer superfícies seguida os demais ingredi- lisas e brilhantes com as entes e suas propriedades fun- propriedades do tipo "" no cionais no composto. A tabela que concerne a tensão de ruptura, 4, mostra resumidamente os rasgamento, etc. Basica- ingredientes típicos, suas mente os Neoprenes da Família propriedades funcionais e degradação do produto, comprometendo ótima velocidade de cura, quanturado, é mais indicado o uso Os antiozonantes tipo 18 "T", se apresentam em três níveis normalmente indicados, a efetividade no do se usa etileno tiurea como de negro de fumo e cargas "Santoflex 13", "6PPD" ou "Fle- 19

3 xone 7F", funcionam muito bem, podendo-se desprezar o pequeno efeito que causa no scorch e segurança de processamento. Antiozonantes de outras famílias químicas devem ser evitados por provocar certaativação nos compostos de Neoprenes. Bons resultados também são conseguidos combinando os antiozonantes químicos com ceras microcristalinas como as "Parafinas Cloradas", que tem efeito como antiozonante físico, esta migra para a superfície do artefato protegendo-o em condições estáticas. CARGAS REFORÇANTES E INERTES PARA NEOPRENES Os Neoprenes, embora apresente boas propriedades mecânicas em seu estado goma-pura, necessitam de cargas reforçantes para melhorálas ainda mais, ou cargas inertes para baixar o custo dos compostos e auxiliar nos processamentos. tamanho de partículas e estrutura média, como os tipos SRF, GPF e FEF, muito embora algumas vezes os tipos de finas partículas ou os de grande tamanho de partículas devam ser usados. A combinação de dois ou mais tipos de negros de fumo também é comumente utilizado. Dependendo da aplicação do artefato, bem como, das condições comerciais dos mesmos, cargas minerais são adicionadas aos compostos de Neoprene. As "Sílicas Precipitadas", como já informado, oferecem certo reforçamento melhorando algumas propriedades físicas dos artefatos, como tensão de ruptura e rasgamento, eleva a dureza e módulos, porém devido ao tamanho de partículas e a pequena densidade aparente, a incorporação e dispersão no composto é mais difícil. Ta m- bém, as "Sílicas" tem a propriedade de elevar a viscosidade Mooney dos compostos, sendo assim necessário o uso de "Silanos" (por ex: Si 69 da Degussa) para ajuste da viscosidade. Outra característica particular das "Sílicas" é a porosidade superficial das partículas que tende a roubar parte dos aceleradores, desequilibrando o sistema de cura; para minimizar e até neutralizar esse efeito deve ser adicionado ao composto " Trietanolamina" ou "Polietilenoglicol" ou ainda "Dietilenoglicol" à proporção de 5% sobre a quantidade de Sílica adicionada ao composto. A "Alumina Hidratada" adicionada ao composto de Neoprene melhora a resistência à flamabilidade. Caulim mole, Carbonato ou Silicato de Cálcio, Talco Industrial (Silicato de Magnésio) Diatomita, Silicato de Bário, etc. reduz o custo do composto e auxilia no processamento de mistura e conformação dos pequeno poder de reforço, e o Caulim Calcianado é usado quando o artefato requer boas propriedades de isolamento elétrico e baixa deformação permanente à compressão. PLASTIFICANTES PARA NEOPRENES Como para todas as outras famílias de borrachas, plastificantes, amaciantes e óleos extensores são adicionados, quando necessário, em compostos de Neoprene, para facilitar os processamentos de mistura e conformação, realçar algumas características específicas do composto e baixar o custo. Normalmente teores entre 5 e 50PHR são adicionados às composições, podendo ser elevado até 75PHR quando o tipo de Neoprene escolhido for de alta viscosidade. Muito cuidado deve ser tomado quanto a seleção dos tipos de plastificantes para Neoprene de forma que se consiga uma perfeita compatibilidade com o polímero. Os óleos altamente aromáticos são os mais compatíveis com Neoprene, são de baixo custo e em teores elevados melhoram a pegajosidade do composto cru, porém são manchantes. Os óleos naftênico também podem ser empregados em teores máximos de 15 PHR, estes não são manchantes e possibilitam vulcanização em temperaturas mais elevadas. Plastificantes esteres como DOP, DOS, DOA, são usados em compostos de Neoprene quando o artefato deverá manter-se flexível a baixas temperaturas até - 40 o C, porém tendem a diminuir a segurança de processamento e scorch do composto de Neoprene. Plastificantes poliméricos e hidrocarbônicos ou cunarona indeno também são usados, porém tendem a reduzir a segurança de processamento e não Ceras microcristalinas hidrocarbônicas e cloradas a 40 e 70%, também podem ser usadas (Ex. parafina clorada), facilitam a extrusão e oferece melhor resitência à flamabilidade. AUXILIARES DE PROCESSO PARA NEOPRENE Pode ser usado como auxiliar de processamento em compostos de Neoprene, o Neoprene tipo FB que é de baixo peso molecular com aspecto físico pastoso podendo ser adicionado em até 25% em combinação com o polímero básico, facilita o processo e co-vulcaniza-se juntamente com o polímero básico melhorando a D.P.C. O Neoprene FB não melhora a resistência do composto à baixas temperaturas, nem tampouco reduz a dureza significativamente. Os factices auxiliam os processos com Neoprene principalmente em compostos de baixa dureza. Outros auxiliares de processo para os Neoprenes são: Estearina, Vaselina, Parafina e Cêras de Polietileno de baixo peso molecular tipo AC-617-A A estearina é especialmente efetiva durante a mistura e calandragem do composto e seu uso se limita a 1 PHR, pois, tende a retardar a cura do composto, para os Neoprenes da Família "G", poderá ser usado até 2 PHR. Com orientação, uma boa combinação de auxiliares de processo para compostos com Neoprene compreende em: 1PHR de vaselina, 3 PHR de parafina e 5 PHR de AC-617-A, para um composto misturado em Banbury à temperatura acima de 75 o C. O emprego de Polibutadieno tipo BR-45 ou BR-55 minimiza o efeito característico dos compostos de Neoprene em grudar nos rolos do misturador, seu uso limita-se em até 10 PHR. PROCESSAMENTO DE COMPOSTOS COM NEOPRENE Um cuidado especial deverá ser observado desde o recebimento do Neoprene nas instalações de fábrica, armazenamento, manuseio, pesagem, processamento de mistura até a conformação do artefato final, para evitar problemas indesejáveis. É muito importante avaliar a validade do produto, bem como não expor o mesmo ao calor ou contaminação com outros materiais para não comprometer o scorch ou semi-cristalização do produto, especialmente os Neoprenes da Família "G". Nos processamentos de mistura, a temperatura máxima não deverá ser superior a 100 o C. Durante a mistura de compostos com Neoprene, deverá haver um perfeito resfriamento dos rotores e câmara do Banbury; e rolos do misturador aberto. No caso de mistura em "Misturador Aberto", é muito importante observar a capacidade da máquina para uma perfeita dispersão dos ingredientes, como orientação podemos seguir a " Tabela 7" que determina a capacidade de mistura do composto total (Kg) em função do diâmetro e comprimento dos rolos do misturador para um peso específico do composto de 1,6 (usar proporcionalidade para outros pesos específicos). Se a mistura for desenvolvida em Banbury deverá ser considerado um fator de enchimento da câmara de ordem de 60 a 70% do volume total da câmara. Neoprenes comportam-se MISTURA EM igualmente aos outros tipos de MISTURADOR ABERTO borracha, com relação às cargas ou seja, em compostos pre- rolo do misturador entre 35 a - Observar a temperatura do tos usa-se como cargas 50 o C, máximo. reforçantes os negros de fumo, - Colocar o Neoprene para e em compostos claros, as sílicas mastigação juntamente com o precipitadas, muito embora também é comum a mistura de negro de fumo com sílicas em Tabelas Tabela 1 Características das Famílias de muitas composições. Como sabemos, os negros Grau "G" Grau "" Grau "T" de fumo de pequeno tamanho - Estabilidade de estocagem - Ótima estabilidade de partículas e alta estrutura, limitada. - Ótima estabilidade em apresentam maior poder Elastômero - Necessita de peptizante no de estocagem. reforçante, oferecendo maior básico no início da mastigação estocagem. - Menor Nervo tensão de ruptura, dureza, estado cru (exceto o tipo ). - Não necessita de - Não necessita de módulos etc., porém a incorporação (Não - Cura rápida devendo-se peptizante. pepti- zante e dispersão no composto vulcanizado) observar a temperatura na - Necessita de - Ótimas propriedades é mais dificultoso. Os negros mistura devido a aceleradores para extrusão e de fumo tamanho de partículas, segurança à pré-cura. calandragem. incorporam-se mais facilmente, - Ótimas propriedades vulcanizado, similar ao - Propriedades após porém o poder reforçante é - Alta tensão de ruptura e menor. Um bom balanço entre rasga- mento. propriedades mecânicas exigidas pelos artefatos e facilidade após Vulcanmação - Artigos calandrados Elastômero de baixa defor- Neoprene. - Ótima resistência à flexão dinâmica. de incorporação (dispersão) izado permanente à e pode ser conseguido usando os artefatos. melhoram a resistência e compressão extrusados com - Alta resiliência. 20 negros de fumo de médio Caulim duro oferece baixas temperaturas. - Boas pro- superfícies mais lisa e 21

4 Família G T Tipo GNA -M1 HV-100 HV D K T T 100 Tabela 2 - Características dos Tipos de Neoprene Estabilidade de Viscosidade Velocidade estocagem do Mooney de Propriedades Gerais polímero cru ML- vulcanização (não vulcanizado) (1+4)@100ºC Boa Boa Boa m1-34 a 46 m2-40 a 52 m3-45 a 57 B 43 a 52 m1-26 a 36 m2-37 a 49 m3-42 a a a a a a a a a a a 102 Lenta Média Lenta Muito Lenta Muito Lenta Muito Lenta Média 42 a 52 Muito Lenta - Ótima resistência à tração, rasgamento e flexão - Boas propriedades de baixo D.P.C. - Velocidade de vulcanização similar ao tipo - Este tipo necessita de peptizante - Contém tiuran na estrutura polimérica - Contém um estabilizador manchante para melhorar a estabilidade de estocagem Peptizavel - Contém Tiuran na estrutura polimérica - Boas propriedades de processamento e conformação - Boa resistência à cristalização - Contém tiuran na estrutura polimérc a - Peptizável - Para uso geral, baixa viscosidade - Para uso geral, baixa viscosidade - Para uso geral, alta viscosidade - Para uso geral, muito alta viscosidade - Muito baixa velocidade de vulcanização - Velocidade de vulcanização menor que - Características similares ao - Muito alta viscosidade - Contém gel para melhor extrusão - Média viscosidade - Velocidade de vulcanização muito lenta - Contém alta porcentagem de gel para melhor extrusão, calandragem e injeção - Propriedades dos vulcanizados são reduzidas Geralmente usado em blendas com outros tipos - Contém Gel para melhor processamento - Propriedade dos vulcanizados similar ao - Igual ao tipo T, porém com alta viscosidade - Contém gel para melhor processamento - Propr. dos vulcan., similar as do tipo G Classificação Funcional Peptizante (para o Grau G) Agente de Vulcanização Retardador de Vulcanização Antioxidante Antioxidante Ceras antiozonantes Cargas TMTD ENXOFRE Receptor de Acidez Aceleradores de Vulcanização Plastificantes Auxiliares de Processo Auxiliar de Processo para reduzir a adesão nos rolos do misturador CURA USANDO 20 PHR DE ÓXIDO DE CHUMBO Teor Usado PHR 0.25 a Ver tabela a a a 5 até a 50 3 a 10 Compostos altamente resistentes a água. Muito boa estabilidade de estocagem do composto misturado quando se usa cargas alcalinas. NOTA: Para este sistema de cura é dispensado o uso de óxido de magnésio e óxido de zinco. Tabela 4 - Ingredientes Básicos para Compostos com Neoprene Ingredientes Típicos Vanax 552 (Vanderbilt) Óxido de magnésio ativo Óxido de chumbo (litargirio) Óxido de Zinco Etileno tiurea para os graus " e T", também algumas vezes para os graus "G". Enxofre ou derivados básicos de enxofre para grau MBTS para os tipos do grau "G", e para os tipos do grau "" quando carregados com cargas minerais, TMTD para tipos do grau carregados com negro-de-fumo. (Octylated-Diphenylamine) Octamine, Vulkanox OCD/SG N-(1,3 Dimetilbutil) N-Fenil-Parafinileneo-Diamina Santoflex 13, Flexone 7F, 6PPD, Vulkanox 4020/CG Parafinas cloradas Negros de fumo, sílicas precipitadas, caulim, silicato de cálcio, alumina hidratada, talco, carbonato de cálcio, etc. Óleos aromáticos e naftênicos, óleos mono ou poli-esteres, parafinas cloradas. Neoprene de baixo peso molecular tipo FB, até 25 PHR; estearina até 1 PHR; vaselina até 1,5 PHR; cera de polietileno AC-617-A até 5 PHR, parafinas e outras ceras microcristalinas até 5 PHR. Polibutadieno tipo BR-45 ou BR 55 Observação Exceto para o tipo. Uso geral. Melhor resistência a gua. Para todos os graus. Ver tabela 3 as combinações dos sistemas de vulcanização. Usados para garantir máxima segurança de processamento. Todos os graus. Todos os graus. Ótimos resultados em combinação com os antiozonantes químicos. Todas as cargas normalmente usadas emcompostos de borracha. Óleos Naftênicos máximo15 PHR. Para todos os graus. Todos os graus. Tabela 3 -Sistemas de Aceleração para Neoprenes Famílias e T Altern A B C D E Combinação dos ingredientes TMTM DOTG ENXOFRE NA-22 (75% Ativo) MBTS NA-22 (75% Ativo) TMTD ou CBS TMTM DOTG ENXOFRE NA.22 (75% Ativo) NA-22 (75% Ativo) PHR 1 a a a a a a 0.8 Finalidade Oferece máxima segurança no processamento Para compostos carregados com cargas minerais. Para compostos carregados com negro de fumo. Para velocidade de cura média a rápida, moderada segurança de processamento Compostos econômicos com ótima DPC e resistência ao calor, cura rápida Tabela 5 - Características de Aplicações Específicas de Composto com Neoprene PROPRIEDADE REQUERIDA Resistência à Abrasão Adesão à substratos TIPO DE NEOPRENE G ou Todos os Tipos CARACTERÍSTICAS DO COMPOSTO E INGREDIENTES Usar negro de fumo de partículas pequenas, tipo ISAF ou HAF em quantidades de até 40 PHR, que também oferece muito boa resistência ao rasgamento e corte. O plastificante pode ser o tipo naftênico usado o mínimo possível. Usar negro de fumo tipo HAF ou FEF adicionado ao composto também 10 PHR de síli ca precip. para melhorar a adesão. O plastificante deverá ser o aromático ou DOS, para baixas temperaturas usando o mínimo possível. O tratamento da superfície do substrato onde será aderida a camada de borracha também é de suma importância. Níveis de óxido de zinco poderão ser maiores 10 PHR e óxido de magnésio 6 PHR. Para substratos não ferrosos como latão, bronze, zinco misturar 1,5% de enxofre no primer adesivo, neste caso cura com etileno tiureia deve ser evitada. Para adesão em fibras de algodão normalmente fricciona-se o Neoprene com calandra sobre o tecido. Para nylon e poliéster é indicado dissolver parte do composto de Neoprene em tolueno contendo 4 a 6% de isocianato orgânico e aplicar a solução ao tecido aguardando a secagem. Outras resinas a base de Adesão em F Ácido salicilico 1 a 2 Alto alongamento e resistência ao rasgo, baixo manchamento. fibras Têxteis Nota: Nos compostos que usarão algumas das alternativas do sistema de vulcanização acima, também deverão resorcinol-formaudeido também podem ser usadas. 22 conter 4 PHR de óxido de magnésio ativo e 5 PHR de óxido de zinco. 23

5 PROPRIEDADE REQUERIDA Fabricação de Cola Baixo D.P.C. e Alta Memória Elástica Resistência Química Ótima segurança de processamento e Scorc h Isolamento Elétrico Artigos anti Estáticos Resistência à Flexão Dinâmica TIPO DE NEOPRENE ou D + K T D K (Para Artigos Anti-Estáticos) CARACTERÍSTICAS DO COMPOSTO E INGREDIENTES Melhor usar Neoprene de baixa viscosidade Mooney de preferência, Se a cola for de cor preta é melhor usar plastificantes aromáticos, muito embora os tipos naftênicos e esteres também podem ser usados em teores máximos de 15 PHR. Resinas promotoras de tacki como a cumarona indeno, resina SP 1077, SRF 1501 (Schenectady), breu, alcatrão de pinho; resina unilene, etc., também pode ser usadas. O emprego de 3 a 5 PHR de polibutadieno no composto da cola melhora o processamento diminuindo o efeito característico dos compostos de grudar nos rolos do misturador. Observar a quantidade de solvente adequado conforme a viscosidade. Um ótimo estado de cura do composto de Neoprene é de fundamental importância, para estas propriedades. O emprego de blenda de Neoprene D + oferece bons resul- tados para artefatos moldados, e o Neoprene K é melhor em extrusados. Um sistema de cura a base de 1,5 PHR de Thiate EF-2 (trimetilltiurea) combinado com 0,5 a 1 PHR de resina epoxi oferece excelentes resultados. O óxido de magnésio deverá ser muito ativo e o negro de fumo usado será de grande tamanho de partículas. Cargas minerais deverão ser evitadas ou usadas em baixos teores menores que 15 PHR o uso de plastificante deverá ser mínimo optando-se pelos aromáticos ou D.O.S. O uso no composto de 20 PHR de óxido de chumbo disperso em EPDM, melhora a resistência a água, vapor e alguns produtos químicos diluídos. O sistema de cura será 1 PHR de TMTM com 1 PHR de enxofre, cargas ácidas deverão ser evitadas. Para melhor resistência a ácidos usar 100 PHR ou mais de silicato de bário, usar baixos teores de plastificantes principalmente os de bases oxidantes. Compostos onde se necessita de muito boa segurança em estoque e em processamento, além de usar os tipos de Neoprene indicado ao lado, também é preferível usar plastificantes aromáticos pois inibe a pré-cura. Plastificantes esteres devem ser evitados, usando somente quando a peça deverá trabalhar a baixas temperaturas empregando então o DOS. O emprego de até 1 PHR de enxofre ao composto também proporciona bom retardamento. A blenda de até 30 PHR de polibutadieno também oferece boa segurança de processamento, porém com significativa redução nas propriedades mecânicas, ao ozônio e flamabilidade. Devido a alta polaridade versus total de hidrocarbonetos das bases dos Neoprenes, este tipo de elastômero não é normalmente indicado para isolamento de fios e cabos elétricos, muito embora algumas vezes é usado. Para uma melhora nas propriedades de isolação elétrica deverá ser adicionado ao compostos cargas minerais, procurando-se escolher os óleos naftênicos em teores-máximos de 15 PHR. Para peças que deverão ter propriedades anti-estáticas o emprego de elastômeros de alta polaridade como o Neoprene é necessário, devendo-se além disso, acrescentar ao com posto negros de fumo altamente condutivos, neste caso é importante escolher um tipo de Neoprene de baixa viscosidade e ter uma especial atenção em manter as temperaturas de processamento baixas o quanto possível para melhor segurança de processamento. Para boas propriedades de resistência ao aparecimento de trincas por fadiga dinâmica, além do tipo de Neoprene, como indicado ao lado, é muito importante a escolha do negro de fumo, podendo ser indicado o tipo SRF, ou mistura de SRF com MT onde se deseja baixos módulos e alto alongamento. Sílica precipitada entre 20 a 30 PHR acompanhada de silanos, também é necessário. Para estes tipos de compostos, sistemas de aceleração a base de tiureas devem ser evitadas. Nos compostos deverão ser adicionados antioxidantes (2PHR de octamine) e antiozonantes (1 PHR de flexzone 7F). Plastificantes usar os tipos aromáticos em mínimo teor possível. Observar uma perfeita dispersão de todos os ingredientes na mistura. PROPRIEDADE REQUERIDA Calor Alta Resiliência Resistência a Baixas Temperaturas Ozônio Mínimo Manchamento e Descoloração Rasgamento Amortecimento de Vibração Resistência a Água Intemperismo TIPO DE NEOPRENE CARACTERÍSTICAS DO COMPOSTO E INGREDIENTES O tipo oferece baixo D.P.C., ótima resistência a fadiga por flexão. O uso de sílicas precipitadas combinada com silanos melhoram a resistência ao rasgamento o caulim duro também confere tais propriedades. O negro de fumo HAF-SL combinado com silicas apresenta um ótimo balanço de características mecânicas. Plastificantes devem ser evitados ou usados em mínimo teores dando preferência a resina cumarona em até 5 PHR. Observar que para esta aplicação o composto deverá apresentar muito baixa resiliência, assim a escolha de um tipo de Neoprene de alta viscosidade é essencial, porque o composto deverá ter altos níveis de carga tipo sílica, caulim mole e negro de fumo de finas partículas, também altos teores de óleo plastificante altamente aromático deve ser adicionado. A cura será por etileno tiurea. Compostos com 4 PHR de óxido de magnésio ativo oferece bons resultados em peças que irão trabalhar em ambientes úmidos com água do mar ou salobra. Um composto contendo até 25 PHR de sílica e curado a base de óxido de zinco apresenta ótimos resultados. Outra alternativa de composto é substituir o óxido de magnésio e o óxido de zinco por 20 PHR de óxido de chumbo. As condições atmosféricas apresentam diversos agentes degradantes combinados, como: oxigênio, ozônio, UV, variação de temperatura, umidade, luz solar, radiações cósmicas, etc. Portanto, o composto deverá apresentar máxima resistência ao intemperismo, assim o emprego de negro de fumo (SRF) protege dos raios luminosos, os antioxidantes, antiozonantes e ceras micro-cristalinas melhoram a proteção contra os agentes químicos. Para artigos coloridos o emprego do dióxido de titânio acima de 30 PHR e de corantes inorgânicos acima de 15 PHR também apresentam bons resultados. Esta propriedade já é inerente aos Neoprenes, devido esses conter cloro em sua estrutura A adição ao composto de parafina clorada com teor de cloro de 40 a Posição dos Famílias D 70% melhora a resistência à flamabilidade, deverá ser escolhida cargas como a alumina hidratada que também é anti-chama em combinação com negro de fumo. Também Tabela 6 - Temperatura Rolos e T Família "G" Resistência à K Flamabilidade a adição ao composto de trióxido de antimônio sozinho ou em combinação (3:1) com Rolo Superior dos Rolos da Calandra 70 a 80 o C 90 a 100 o C dicabromo-difenil-éter salienta as propriedades desejadas. Plastificantes ou agentes de Rolo Intermediário 50 a 60 o C 70 a 90 o C 24 processo a base de hidrocarbonetos deverão ser evitados. Rolo Inferior 30 a 40 o C 30 a 40 o C 25 T Todos os Tipos Todos da Família HV HV-100 GNA Todos os Tipos No composto deverá conter de 4 a 6 PHR de óxido de magnésio altamente ativo e 10 a 12 PHR de óxido de zinco. Os níveis de agentes de proteção deverão ser maior, entre 4 a 6 PHR de octamine e 1,5 PHR de flexone 7F. A cura será com etileno tiurea, é importante um perfeito estado de cura dos compostos. Os negros de fumo tipo FEF e SRF combinados com silicas, caulins, carbonato de cálcio oferecem boas propriedades. O plastificante mais indicado é o DOS, sendo que outros tipos devem ser evitados. Poderá ainda ser adicionado ao composto bromo butil ou cloro butil em até 5 PHR para melhorar a vida útil do artefato. Um perfeito estado de cura do artefato é muito importante. Deverá ser usado cargas de partículas grandes com o negro de fumo tipo MT, se necessário maior reforçamento usar cargas de baixa estrutura, os plastificantes naftênicos em teores de até 15 PHR são os mais indicados, outros deverão ser evitados. O uso de até 20% de polibutadieno melhora a resiliência. O principal fator a ser considerado e a escolha de um grau de Neoprene de vulcanização lenta, ainda o uso de plastificantes monoesters melhoram a resistência à transição vítreae baixas temperaturas porém, tendem a diminuir a segurança de processamento, portanto deverá ser usado teores baixos, o DOS é muito efetivo para baixas temperaturas de até -40 o C. O Neoprene por ser clorado já apresenta certa resistência ao ozônio, porém é indispensável o uso de antiozonantes químicos em combinação com certas micro cristalinas e antioxidantes. Normalmente, o uso de 2 PHR de octamine mais 3 a 5 PHR de parafinaclorada e 2 a 2,5 PHR de flexzone 7-F ou santoflex 13 oferece muito bons resultados. Devemos observar sempre que os antiozonantes químicos indicados são manchantesnão devendo ser usados em artigos claros, para tal aplicação o uso de octamine e cerasmicrocristalinas é suficiente. Todos os artefatos claros em Neoprene se descolorem principalmente sob a luz do sol.esse efeito pode ser minimizado se usado de 20 a 25 PHR, ou mais de pigmentos inorgânicos. Também é necessário adicionar ao composto até 50 PHR de dióxido de titânio que protege da irradiação ultra-violeta. Os Neoprenes da Família "G" devem ser evitados para esta aplicação.

6 Matérias Primas F.11 F.12 F.13 F.14 F.15 F.16 F.17 F.18 F.19 F.20 Neoprene HV Neoprene Tabela 7 - Capacidade de Mistura de Neoprene em Misturador Abert o Tabela 8 - Formulações de Referência Diâmetro do Rolo (mm) Largura do Rolo (Mesa) mm Capacidade de Mistura em Kg Neoprene Neoprene D Neoprene Neoprene K Polibutadieno BR TMTD MBTS Vanax Óx. Magnésio Ativo Octamine Flexone 7F/Santoflex Parafina clorada 40% Estearina Cera Poliet. AC.617-A Negro de Fumo SRF Matérias Primas F.1 F.2 F.3 F.4 F.5 F.6 F.7 F.8 F.9 F.10 Neoprene HV Neoprene Neoprene Neoprene D Neoprene Neoprene T Neoprene Polibutadieno BR TMTD MBTS Vanax Negro de Fumo MT Negro de Fumo HAF Negro de Fumo FEF Negro de Fumo GPF Negro de Fumo ISAF Plastificante aromático Plast. Ester D.O.S Sílica Zeosil Trietanolamina Óxido de cálcio Cumarona indeno Óxido de zinco NA Óx. Magnésio Ativo Octamine Flexone 7F/Santoflex Parafina clorada 40% Estearina Cera Poliet. AC.617-A Negro de Fumo SRF Negro de Fumo MT Negro de Fumo HAF Negro de Fumo FEF Plastificante aromático Plastificante ester D.O.S Sílica Zeosil Trietanolamina Talco Itatalc Silicato de Cálcio Factis amarelo Óxido de cálcio Cumarona indeno Óxido de zinco NA Matérias Primas F.21 F.22 F.23 F.24 F.25 F.26 F.27 F.28 F.29 F.30 Neoprene Neoprene T Neoprene Neoprene -M Neoprene Neoprene HV Borracha Natural Polibutadieno BR TMTD MBTS Óx. Magnésio Ativo Octamine Flexone 7F/Santoflex Parafina clorada 40% Estearina Cera Poliet. AC.617-A Negro de Fumo SRF Negro de Fumo MT Negro de Fumo Isaf

7 Matérias Primas F.21 F.22 F.23 F.24 F.25 F.26 F.27 F.28 F.29 F.30 Tabela 9 - Aplicação e Algumas Propriedades das Formulações da Tabela 8 28 Sílica Zeosil Alumina Hidratada Carbonato de Cálcio Factis Amarelo Plast. Naftênico Vaselina Plast. Aromático At. Peg Dióxido de Titânio Trióxido de Antimônio Óxido de Cálcio Óxido de Zinco N.A Enxofre Celogem AZ Celogem AZ Celogem TSH Matérias Primas F.31 F.32 F.33 F.34 F.35 F.36 F.37 F.38 F.39 F.40 Neoprene Neoprene HV Neoprene Polibutadieno BR TMTD MBTS Vanax Óx. Magnésio Ativo Octamine Flexone 7F/Santoflex Estearina Cera Poliet. AC.617-A Negro de Fumo SRF Negro de Fumo FEF Negro de Fumo HAF Negro de Fumo MT Pó de Fibras de Poliéster Resina SRF Sílica Zeosil Silano SI Plastif. Aromático Factis Amarelo Diatomita Cumarona Indeno Plast. Naftênico Óxido de Zinco N.A Enxofre Hexametileno Tetramina D.O.T.G Cód. Temp. Tempo Dureza Tensão Along. da Cura Cura ( + 5) de à Aplicação Form (Min) o C SH. A Ruptura Ruptura F Protetor junta homocinética F Guarda-pó automotivo F Protetor junta homocinética F Retentores e Vedações F Spressores automotivos F Diafragmas para válvulas F Apoio de painel automotivo F Perfis extrusados F Peças técnicas moldadas F Palheta do limpador de parabrisa F Célula de suspensão a ar F Almofada para pontes e viadutos F Almofada para pontes e viadutos F Almofada para pontes e viadutos F Perfil extrudado para junta de dilatação de pontes e viadutos F Cobertura para mangueira de freio automotivo F Cobertura de mangueira F Cobertura de mangueira de radiador automotivo F Mangueira resistente ao calor F Moldado de alta qualidade F Peças esponjosas* F Peças esponjosas** F Peças esponjosas*** F Peças esponjosas F Correias transportadoras F Solados industriais F Solados industriais-baixo custo F Solados industriais-baixo custo F Lençóis calandrados F Lençóis calandrados F Correias de transmissão sincronizadora **** F Adesivo para correias de transmissão "V"**** F Adesivo para correias de transmissão "V"**** F Dorso inferior da correia de transmissão "V"**** F Dorso superior da correia de transmissão "V" **** F Revestimento de cilindro (cura em autoclave) F Revestimento de cilindros (cura em autoclave) F Revestimento de cilindros (cura em autoclave) F Cilindro resistente a abrasão F Cilindro de alta dureza Observação: *Cura primeiro estágio, o C;segundo estágio o C. **Esponja com baixo D.P.C.. ***Cura primeiro estágio, o C; segundo estágio o C. ****Vulcanizado em Autoclave. 29