COMO ESCOLHER O MELHOR SISTEMA DE VULCANIZAÇÃO PARA SUA COMPOSIÇÃO COM NITRIFLEX N-615B.

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1 1 COMO ESCOLHER O MELHOR SISTEMA DE VULCANIZAÇÃO PARA SUA COMPOSIÇÃO COM NITRIFLEX N-615B. As borrachas nitrílicas (NBR) são amplamente utilizadas na indústria, devido à sua excelente resistência ao ataque de solventes, óleos e combustíveis. De um modo geral, devido à aplicação a que se destina, é necessário evidenciar alguma propriedade ou conjunto dessas para atender as necessidades do mercado. Essas propriedades são influenciadas pelo tipo e teor de: negro de fumo, cargas minerais, plastificantes e outros componentes que porventura venham a ser utilizados. Um outro fator, pouco explorado, na variação das propriedades finais dos artefatos de borracha nitrílica, é o sistema de vulcanização empregado, o que exploraremos nesse trabalho, a seguir. TABELA 01 FORMULAÇÃO BÁSICA COMPONENTE PHR DESCRIÇÃO FABRICANTE N-615B 100,0 NBR NITRIFLEX ZnO 5,0 óxido de zinco Rubberox Estearina 0,5 ácido esteárico Cia. Paranaense Polylite E 1,0 difenilamina nonilada Uniroyal FEF ,0 negro de fumo Cabot do Brasil SRF,0 negro de fumo Cabot do Brasil CaCO 3 20,0 carbonato de cálcio Barra do Piraí Viernol XH-8 12,0 mistura de poliésteres Scandiflex DOP 5,0 dioctilftalato Ipiranga Química Santoflex 13 2,0 N-(1,3-dimetilbutil)-N -fenil-pfenilenodiamina Flexys Vanox ZMTI 1,0 2-mercaptotolilimidazol de zinco R.T. Vanderbilt TABELA 2 SISTEMAS DE ACELERAÇÃO E E E S E S E S P E E S E S C C E AMAX#1 1,0 CBS 2,5 1,5 CZ 2,0 1,5 DPG 0,5 MBT 0,5 MBTS 2,0 1,0 1,5 Peróxido 3,0 DC 40% S 0,5 0,4 2,0 0,4 1,5 1,5 0,2 0,4 0,5 1,5 0,4 1,2 2,0 1,5 0,4 Santocure 1,5 1,0 Santocure 2,0 0,8 1,0 MOR Santocure NS 1,0 0,7 Santogard 0,1 PVI Sulfazan R 2,0 1,5 1,2 TMTD 2,0 2,0 1,0 2,5 1,0 0,2 2,0 2,0 1,2 0,2 2,0 TMTM 0,5 2,0 ZDEC 2,0 E-EFICIENTE; S-SEMI EFICIENTE; P-PEROXÍDICA; C-CONVENCIONAL

2 2 nome comercial TABELA 3 DESCRIÇÃO DOS COMPONENTES Descrição AMAX#1 90% de 2-morfolinatiobenzotiazol-2-sulfenamida + 10% de 2,2 - mercaptobenzotiazoldissulfeto N-ciclohexilbenzotiazol-2-sulfenamida CBS CZ DPG difenil-guanidina MBT 2-mercaptobenzotiazol MBTS Peróxido DC 40% peróxido de 40% S Enxofre Santocure Santocure MOR Santocure NS Santogard PVI Ciclohexiltioftalimida Sulfazan R 4,4 -ditiomorfolina TMTD dissulfeto de tetrametiltiuram TMTM ZDEC dietilditiocarbamato de zinco N-ciclohexilbenzotiazol-2-sulfenamida dissulfeto de 2,2 mercaptobenzotiazol N-ciclohexilbenzotiazol-2-sulfenamida 2-morfolinatiobenzotiazol-2-sulfenamida N-t-butilbenzotiazol-2-sulfenamida monosulfeto de tetrametiltiuram As massas, devidamente aceleradas, foram vulcanizadas até T 90, conforme figura 1, e colocadas em repouso por 48 horas antes do início dos testes físicos. min. FIGURA T90% Ts1 REOMETRIA - TEMPOS DE VULCANIZAÇÃO

3 3 N/mm FIGURA 2 ORIGINAL AR ÓLEO 7 Variação da TENSÃO DE RUPTURA antes e após envelhecimento N/mm FIGURA 3 ORIGINAL AR ÓLEO Variação do ALONGAMENTO antes e após envelhecimento N/mm FIGURA 4 ORIGINAL AR ÓLEO 60 Variação de DUREZA antes e após envelhecimento

4 4 % FIGURA 5 74,1 71,4 55,9 60,4 58,6 45,1 42,6 35, ,9 45,9 43,5 39, ,5 20,3 13,4 DEFORMAÇÃO PERMANENTE À COMPRESSÃO FIGURA 6 % ,5 1,7-2,4-2,5-2,7-2,6-2,8-2,6-3,0-2,8-2,6-2,6-2,5-2,1-2,1-2,3-2,5 TEOR DE INCHAMENTO - ÓLEO ASTM N o 3 COMENTÁRIOS. Tempo de Vulcanização. - O sistema mais rápido foi o AL. Tensão de Ruptura. - Vários sistemas vulcanizantes apresentaram valor máximo da propriedade no original. Após os envelhecimentos, destaca-se a formulação AH, como uma das formulações que apresentou maior valor original e foi capaz de mantê-la após os envelhecimentos. Alongamento. - Na formulação original, a cura peroxídica foi a que apresentou maior valor de alongamento. Após os testes de envelhecimento, a formulação AC apresentou a menor amplitude de variação. Dureza. - Não cabe comentário em termos de melhor resultado original e sim de menor variação do valor original, no caso, formulação AD. Deformação Permanente a Compressão (DPC). - O menor valor de DPC foi apresentado pela formulação AP. Inchamento.- Melhor resultado apresentado pelo teste AF.

5 5 Como podemos observar nos resultados alcançados, não existe um melhor sistema de vulcanização e sim o mais adequado para cada caso. Porém, na tentativa de apresentar um sistema de vulcanização que promova propriedades médias e com boa retenção das mesmas após os envelhecimentos, atribuímos pontuação aos vários sistemas. Ordenamos cada propriedade analisada: original, e após os envelhecimentos, de forma crescente, atribuindo pontuação para cada ítem. Em seguida, efetuamos a soma da pontuação de cada propriedade analisada para cada formulação empregada; essas somas foram plotadas na figura 7. FIGURA 7 Pontuação ORIGINAL AR ÓLEO PONTUAÇÃO - ORIGINAL E APÓS ENVELHECIMENTOS Uma vez que adotamos a ordenação crescente quanto menor a soma da pontuação, melhor a performance global do sistema de vulcanização. Entretanto, ainda assim, fica difícil escolher a formulação. Visando consolidar as curvas da figura 7, plotamos a soma das curvas em uma nova figura 8. FIGURA Pontuação PONTUAÇÃO GERAL - ORIGINAL + ENVELHECIMENTOS

6 6 CONCLUSÕES. Não existe um sistema de vulcanização que apresente melhores valores para todas as propriedades ao mesmo tempo. O sistema de vulcanização denominado AC, composto de MBTS- ENXOFRE-TMTD (2,0-0,4-1,0) apresentou o melhor conjunto de propriedades pelo critério de pontuação utilizado. Destaca-se o altíssimo alongamento promovido pela cura peroxídica. É importante ressaltar, que apesar de apresentarem grande importância nas características finais dos produtos, os sistemas de vulcanização não são os únicos responsáveis pelas mesmas, as quais sofrem influência de outros componentes. Assim sendo, um mesmo sistema de vulcanização pode apresentar resultados diferentes em outras formulações, porém, mantendo uma mesma tendência.