Universidade Estadual de
Campinas
Colégio Técnico De Campinas
Departamento de Plásticos

Borracha Butílica
(IIR)
Gabriela ...
Sumário:
1. Introdução......................................................................................

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2. Proces...
Figura 13: Selante de Borracha Butílica
Figura 14: Amortecedores em suspensões de automóveis
Figura 15: Correias Transport...
1. Introdução

Em 1870 dois pesquisadores, Gorianov e Butlerov, formaram cadeias
poliméricas a partir do tratamento de alg...
controle de 95% do suprimento mundial do produto e mergulharam os EUA numa
crise.[2]
Esse fato se deve por características...
Figura 2: Navio de guerra do Estados Unidos Da América[4]
A Exxon, sendo auxiliada pelo Office of Rubber Reservem pertence...
2. Processamento

Os compostos em Borrachas Butílicas apresentam melhores características
de processamento de conformação ...
A borracha butílica pode ser também produzida pelo processo de moldagem
por injeção. Este processo oferece maiores volumes...
Uma das principais características da borracha butílica é a sua capacidade
impermeável onde à absorção de água desta é inf...
4. Propriedades

Na condição de repouso a borracha butílica apresenta características
amorfas, borrachosas e flexíveis ao ...
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Resistência a ácidos e bases diluídas
Resistência a ácidos e bases
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Por isto é usado para criar selos em máscaras de gás e roupas de proteção, como
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Figura 6: Avental de borracha butílica[7]

Aplicadas para câmaras de ar para automóveis e caminhões onde fic...
Componentes do Pneu

Figura 7: Componentes do Pneu[8]

Goma de mascar: usa-se borracha butílica de grau alimentício como a...
Tampas e tampões para embalagens farmacêuticas, rolha de borracha
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Figura 11: Bexigas de Borracha Butílica para a fabricação de bolas[12]

Fitas e adesivos de borracha butílica, auto-adesiv...
Figura 13: Selante de Borracha Butílica[14]
Além dessas aplicações, a borracha butílica é utilizada também em:
Amortecedor...
Impermeabilização de lajes em construção civil;
Mangueiras para vapor;
Mangueiras para fluidos ácidos ou alcalinos;
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6. Referência Bibliográfica
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BORRACHA

butílica

Disponível

em:

<http://www.slideshare.net/Borrachas/borracha-butili...
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Trabalho de sobre a Borracha Butilica (IIR)

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trabalho sobre a borracha butilica, desenvolvido pelas alunas Gabriela Begalli e Renata da Silva

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Trabalho de sobre a Borracha Butilica (IIR)

  1. 1. Universidade Estadual de Campinas Colégio Técnico De Campinas Departamento de Plásticos Borracha Butílica (IIR) Gabriela Begalli Renata Da Silva De Souza Campinas/2013 RA:12207 RA: 12215
  2. 2. Sumário: 1. Introdução...................................................................................... 4 2. Processamento.............................................................................. 3. Características ............................................................................... 7 8 4. Propriedades ................................................................................. 10 5. Aplicações..................................................................................... 6. Referência Bibliográfica ................................................................. 11 19 Lista de Tabelas: Tabela 1: Características Da Borracha Butílica Tabela 2: Propriedades Mecânicas Da Borracha Butílica Tabela 3: Propriedades Químicas Da Borracha Butílica Lista de Figuras: Figura 1: Tanque no modelo M4 Sherman exposto em um museu na Alemanha Figura 2: Navio de guerra do Estados Unidos Da América Figura 3: Borracha Natural (NR) e Borracha Butílica (IIR) após expostas ao teste de ensaio segundo a norma ASTM Figura 4: Luva de Borracha Butílica Figura 5: Figura 6: Avental de borracha butílica Figura 7: Componentes do Pneu Figura 8: Gomas De Mascar ou os conhecidos chicletes, feitos á base de borracha butílica Figura 9: Rolha de borracha butílica para frascos farmacêuticos Figura 10: Bola de Rugby Figura 11: Bexigas de Borracha Butílica para a fabricação de bolas Figura 12: Fita de emenda de selagem de borracha butílica 2
  3. 3. Figura 13: Selante de Borracha Butílica Figura 14: Amortecedores em suspensões de automóveis Figura 15: Correias Transportadoras para produtos aquecidos Figura 16: Lençóis de borracha butílica Palavras-Chaves:Borracha, Butílica, Isobutileno Isopreno (IIR). 3
  4. 4. 1. Introdução Em 1870 dois pesquisadores, Gorianov e Butlerov, formaram cadeias poliméricas a partir do tratamento de alguns materiais graxos com trioflureto de boro, conhecido como isobutileno. Só foi retomada esta pesquisa em 1927 por um pesquisador da IG Farben Company Germany, Sr. Otto, que em 1930 esta empresa produziu polímeros de isobutileno onde apresentava alto peso molecular, que foram manufaturados inicialmente no laboratório. As propriedades demonstradas por este material eram borrachosas, portanto devido a sua estrutura hidrocarbônica totalmente saturada, não se conseguia a reação de vulcanização por meio de enxofre, que era usado para borracha natural naquela época. Os pesquisadores William J. Spakers e Robert M. Thomas da companhia Standard Oil Development Co. , em 1937, produziram os primeiros resultados de polímeros de isobutileno vulcanizados, onde incorporou pequenas quantidades e uma diolefina, o isopreno, à molécula de poliisobutileno, o que permitia então a ligação entre cadeias moleculares distintas. Este copolímero vulcanizado apresentava propriedades como: ótima resistência à permeabilidade de gases, uma alta histerese, excelente resistência ao calor, ozônio e ao ataque de vários produtos químicos. Este novo elastômero despertou grande interesse no governo norte americano durante a II Guerra Mundial, principalmente por causa da premente necessidade de produção de borrachas sintéticas como estratégia alternativa a borracha natural. A Segunda Guerra Mundial proporcionouo cenário de pesquisa e desenvolvimento de borrachas, quando na manhã do dia 7 de dezembro de 1941 os Estados Unidos entraram na guerra. Três meses após o ataque a Pearl Harbor, os japoneses, desesperados para controlar a produção de borracha natural, assim como os aliados, tomaram a Malásia e as Índias Orientais holandesas (a produção da borracha natural utilizada mundialmente provinha dessa região). Assumiram o 4
  5. 5. controle de 95% do suprimento mundial do produto e mergulharam os EUA numa crise.[2] Esse fato se deve por características como: Cada tanque Sherman continha 20 toneladas de aço e meia tonelada de borracha; O navio de guerra era constituído de 20 mil partes de borracha; Além de a borracha ser usada para recapear cada centímetro de fio em todas as fábricas, lares, escritórios e instalações militares na América. [2] Dessa forma, inicia-se a corrida de pesquisa para obter-se uma borracha sintética com características e propriedades semelhantes ás da borracha natural. A figura 1 e 2 representam o tanque e o navio de guerra respectivamente, utilizados na segunda guerra mundial. Figura 1: Tanque no modeloM4 Sherman exposto em um museu na Alemanha [3] 5
  6. 6. Figura 2: Navio de guerra do Estados Unidos Da América[4] A Exxon, sendo auxiliada pelo Office of Rubber Reservem pertencente ao governo americano, construiu a primeira planta produtiva de borracha butílica que inicialmente produzia o material para fins militares, apena em 1956 à Exxon Chemical adquiriu do governo Americano a planta com objetivos de comercializar a borracha butílica para os diversos fins industriais e automotivos. Sofreu a partir de 1986 uma forte concorrência da borracha de etileno-propileno-dieno (EPDM), devido a algumas vantagens. Atualmente estes homopolímeros estão disponíveis em várias opções de peso molecular produzidos pela Badischer que fica na Alemanha, com o nome de "Oppanol" e pela Exxon Chemical Co. , com o nome de "Vistanex". Hoje as maiores empresas que produzem a borracha butílica são duas: a Exxon (sucessora da Standard Oil) e a Polymer Corporation, uma corporação federal canadense criada em 1942 para produzir borracha artificial para substituir o fornecimento no exterior cortada pela II Guerra Mundial. Encontramos vários nomes comerciais atualmente da Borracha butílica: Enjay Butyl, Esso Butyl, Polysar Butyl.[1] 6
  7. 7. 2. Processamento Os compostos em Borrachas Butílicas apresentam melhores características de processamento de conformação por extrusão se a extrusora estiver equipada com eficiente sistema de vácuo, e a rosca deverá apresentar profundidade de filete variável, sendo mais profundo na zona de alimentação, diminuindo no sentido da matriz, de maneira a permitir pequena pressão durante a extrusão. Com a extrusora ajustada para a temperatura do canhão entre 90°C a 110ºC, rosca com aproximadamente 100ºC e matriz 120ºC obtém se bons resultados.[1] Para câmeras de ar, bladers, composto de alta qualidade, entre outros, é recomendável que sejam filtrados antes da operação de extrusão de conformação, pois esta pratica previne impurezas e melhora ainda mais a homogeneização do composto. Para melhor uniformidade na alimentação é conveniente alimentar a extrusora com composto pré-aquecido á uma temperatura de aproximadamente 70ºC. Pode se produzir lençóis calandrados com compostos de Borracha Butílica usando calandras convencionais, onde é recomendável alimenta a calandra com o composto aquecido à temperatura de aproximadamente 85°C para melhor processamento da laminação. Recomendam-se ainda os ajustes da velocidade periférica dos rolos da calendra entre 20 a 22 m/min e a calibragem de temperaturas dos rolos sendo: Rolo superior (85ºC a 110ºC), rolo intermediário (70ºC a 80°C) e Rolo inferior (85ºC a 105º C). Se eventualmente alguma porosidade ocorrer, uma ligeira diminuição da temperatura do rolo intermediário poderá solucionar. Equipamentos e moldes convencionais normalmente são empregados para os processamentos de moldagem por transferência ou por compressão. Para eliminar os defeitos nos artefatos finais vulcanizados é interessante alimentar os moldes com blanks pré-formados. Quando dois ou mais blanks devem ser usados para enchimento do molde deve ser observado que resíduos de desmoldantes ou sujidades diversas sejam perfeitamente eliminados para prevenir problemas nos artefatos. Recomenda-se a prática de desaceleração ou degaseificação. 7
  8. 8. A borracha butílica pode ser também produzida pelo processo de moldagem por injeção. Este processo oferece maiores volumes e produção o que resulta em custos mais competitivos. Problemas de aprisionamento de ar ou formação de bolhas dão bastante minimizados por este processo.[1] 3. Características As borrachas butílicas têm o grau de insaturações compreendidos entre 0,8% e 2,2%. Quanto maior for o grau de insaturação, maior será a velocidade de vulcanização e a resistência ao calor, mas diminui a resistência ao ozono. A borracha butílica é considerada dos tipos A e B e da classe A da norma ASTM D2000. Na tabela 1 referente às características típicas da borracha butílica: Tabela 1: Características Da Borracha Butílica Vida média Densidade do polímero Dureza Shore A Tensão de rotura Alongamento da rotura Deformação residual Temperatura mínima de serviço Temperatura máxima de serviço Temperatura máxima por períodos curtos Temperatura de transição vítrea Taxa de cura Modulo elastômero Polaridade Grau de saturação Impermeabilidade aos gases e a ao ar Resistência ao calor seco e ao vapor 5 a 10 anos 0,92 30-90 7-17 Mpa 800% 20-50 % -45° C 120° C 140° C Baixa Rápida Baixo Não polar Fracamente saturada Elevada Boa Resistência à água Boa 8
  9. 9. Uma das principais características da borracha butílica é a sua capacidade impermeável onde à absorção de água desta é infinitamente pequena. Porem se o artefato vulcanizado em borracha butílica operar em elevadas temperatura e com vapor d'água por longos períodos, a absorção poderá ser muito maior (exemplo: em mangueiras para condução de vapor). Para aplicações nestas condições, é melhor que os artefatos sejam produzidos à base de borrachas butílicas halogenadas e curados por meio de resinas reativas. Possui uma ótima resistência quanto ao envelhecimento. Ao observa na imagem abaixo os efeitos de envelhecimento por causa da exposição ao oxigênio e ozônio da atmosfera causou oxidação na borracha natural (NR), que se deteriora e eventualmente quebra. Já as borrachas butílicas por ter uma boa resistência ao envelhecimento às peças de borracha butílica terão uma vida mais longa, sem a necessidade de sistemas de antioxidantes adicionais. Na Figura 3, tanto a IIR (borracha butílica) e a NR (borracha natural) foram expostas durante 72 horas a 40° e 50 PPHM de ozônio. Figura 3: Borracha Natural (NR) e Borracha Butílica (IIR) após expostas ao teste de ensaio segundo a norma ASTM[1] 9
  10. 10. 4. Propriedades Na condição de repouso a borracha butílica apresenta características amorfas, borrachosas e flexíveis ao longo de todo ciclo de trabalhos mecânicos, porem a existência de grupos -Ch3- distribuídos na cadeia polimérica retarda a resposta elástica de maneira a reduzir a velocidade de retorno à situação inicial após a deformação devido a esforços externos. Isto que torna esta borracha bastante adequada ao emprego como amortecedora de choques e vibrações. “Os compostos de borracha butílica possuem excelente resistência às intempéries, ozônio e ar quente, além de alta resistência aos produtos químicos ácidos e básicos, baixa permeabilidade a gases e líquidos e boas propriedades reológicas”, destaca Marcelo Grossi, líder da unidade de negócios BTR no Brasil. A tabela 2 demonstra as propriedades mecânicas da borracha butílica: Tabela 2: Propriedades Mecânicas Da Borracha Butílica Resistência à abrasão Resistência ao impacto Resistência ao rasgo: Amortecimento- vibração Flexibilidade a baixas temperaturas Resistência a compressão Propriedades de vedação Rupturas Elasticidade à temperatura normal Dureza e resistência à tração Excelente Excelente Boa Elevado Boa Boa Boa Dificilmente, apenas quando expostas a cargas de alto estresse Limitada Ampla Quanto as suas propriedades químicas, a tabela 3 faz referência a este item: 10
  11. 11. Tabela 3: Propriedades Químicas Da Borracha Butílica Resistência a ácidos e bases diluídas Resistência a ácidos e bases concentrados Resistência a solventes alifáticos Resistência a solventes aromáticos Resistência a óleos e gasolinas Resistência ao ozono e a água Resistência àsgorduras vegetais, animaise a substancias fortemente oxidantes Boa Boa Muito fraca Muito fraca Muito fraca Boa Boa O relativo grau de instauração apresentado por esta borracha é o responsável pela grande resistência da borracha butílica ao oxigênio, ozônio e calor, porém não resiste a óleos minerais, a hidrocarbonetos alifáticos, aromáticos e clorados, nem a combustíveis como a benzina e o gasóleo. [1] 5. Aplicações A principal característica destas linhas de borrachas é a alta impermeabilidade a gases e líquidos, que proporciona grande vantagem em termos de revestimento e vedação. É adequada para artigos que necessitam de baixa permeabilidade a gases e líquidos como, por exemplo, revestimento interno de pneus, forros interiores de pneus, bladders, câmaras de ar, mangueiras, selos e membranas. Também é adequada para tampas farmacêuticas e artigos que demandam boa resistência a produtos químicos, a ozônio, tais como revestimentos de tanques, correias transportadoras e vestuário de proteção. A borracha butílica é um dos elastômeros mais robusto, quando submetido a agentes de guerra química e materiais de descontaminação. Trata-se de um material mais duro e menos poroso do que outros elastômeros, tais como borracha natural ou silicone, mas ainda tem elasticidade suficiente para formar uma vedação hermética. 11
  12. 12. Por isto é usado para criar selos em máscaras de gás e roupas de proteção, como também para avental onde proporciona excelente resistência a óleos gorduras, de origem animal e vegetal, graxas e produtos químicos fortes oxidantes. No caso das luvas têm a maior resistência à radiação UV, proporciona uma resistência superior aos ácidos altamente corrosivos e é excelente para o tratamento de cetonas e ésteres. Abaixo constam umas das principais aplicações encontradas para esta borracha: Vestuário de proteção, máscara de gás e proteção a agentes químicos, como esta demonstrada nas figuras 4, 5 e 6; Figura 4: Luva de Borracha Butílica[5] 12
  13. 13. Figura 5:[6] Figura 6: Avental de borracha butílica[7] Aplicadas para câmaras de ar para automóveis e caminhões onde fica na parte inferior da carcaça, pois deve reter o ar sob pressão. Utilizadas para o revestimento interno que mantêm o ar no pneu, como é demonstrado na figura abaixo (figura 7); 13
  14. 14. Componentes do Pneu Figura 7: Componentes do Pneu[8] Goma de mascar: usa-se borracha butílica de grau alimentício como a base de goma central, que está representada na figura 8, que se segue; Figura 8: Gomas De Mascar ou os conhecidos chicletes, feitos á base de borracha butílica[9] 14
  15. 15. Tampas e tampões para embalagens farmacêuticas, rolha de borracha butílica para vedar o frasco, rolha de borracha para o frasco de infusão/ antibiótico garrafa como esta representada na figura 9; Figura 9: Rolha de borracha butílica para frascos farmacêuticos[10] Equipamentos para esporte: é usado como câmaras de ar em bolas esportivas, por exemplo, bolas de rugby, bolas de futebol (gaélico, regras australianas, campo de futebol, futebol) basquete, para proporcionar um comportamento interno impermeável e resistente, onde esta aplicação está representada na figura 10 e 11; Figura 10: Bola de Rugby[11] 15
  16. 16. Figura 11: Bexigas de Borracha Butílica para a fabricação de bolas[12] Fitas e adesivos de borracha butílica, auto-adesivo. São resistentes à água, ar, calor, frio, som, etc. Servem para selar barreiras de vapor e conexões eemendas, como demonstrado na figura 12; Figura 12: Fita de emenda de selagem de borracha butílica[13] Selante permanentemente, um componente plástico tradicional baseado em polibuteno que proporciona uma vedação à prova de intempéries eficaz em uma variedade de aplicações interiores e exteriores. O Butil Selante forma uma camada em cada 24 horas, mas continua permanentemente debaixo de plástico, acomoda movimento articular de + / - 5% e apresenta boa resistência química e UV, como esta representada na figura 13; 16
  17. 17. Figura 13: Selante de Borracha Butílica[14] Além dessas aplicações, a borracha butílica é utilizada também em: Amortecedores de suspensão de automóveis como esta demonstrada na figura 14; Figura 14: Amortecedores em suspensões de automóveis[15] 17
  18. 18. Impermeabilização de lajes em construção civil; Mangueiras para vapor; Mangueiras para fluidos ácidos ou alcalinos; Amortecedores de vibração para maquinas; Revestimentos anti-corrosivos; Correias transportadoras para produtos aquecidos como demonstrada na figura 15; Figura 15: Correias Transportadoras para produtos aquecidos[16] Lençóis de borracha que são laminados com características técnicas específicas para atender as mais variadas necessidades industriais. Usados como componentes de produtos podem ser transformados em peças técnicas ou para manutenção industrial, que esta representada na figura 16;[17] Figura 16: Lençóis de borracha butílica[18] 18
  19. 19. 6. Referência Bibliográfica [1] BORRACHA butílica Disponível em: <http://www.slideshare.net/Borrachas/borracha-butilica>. Acesso em: 04 out. 13. [2] GOBBO, Luiz Guilherme. Fabricação de Borracha. Disponível em: <http://www.ebah.com.br/content/ABAAAApnYAI/fabricacao-borracha?part=2>. Acesso em: 04 out. 2013. [3] TANQUE no modelo M4 Sherman exposto em um museu na Alemanha Disponível em: <http://pt.wikipedia.org/wiki/M4_Sherman>. Acesso em: 04 out. 2013. [4] NAVIO de guerra do Estados Unidos Da América Disponível em: <http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:USS_Hornet_%28CV-8%29.jpg>. Acesso em: 04 out. 2013. [5] BUTYL RUBBER GLOVES Disponível em: <http://www.uvprocess.com/product.asp?code=GLOVES+++J>. Acesso em: 04 out. 13. [6] [7] AVENTAL de borracha butílica Disponível em: <http://www.puresafety.co.uk/heavy-duty-butyl-rubber-apron-ppe668.html>. Acesso em: 04 out. 13. [8] BORRACHA butílica Disponível em: <http://www.slideshare.net/Borrachas/borracha-butilica>. Acesso em: 04 out. 13. [9] MITOS e verdades Disponível em: <http://clinstateraodontologia.wordpress.com/2011/07/19/chicletes-mitos-everdades/>. Acesso em: 04 out. 2013. [10] LIOFILIZAÇÃO rolha de borracha Disponível em: <http://portuguese.alibaba.com/product-gs/lyophilization-rubber-stopper269067070.html>. Acesso em: 04 out. 2013. 19
  20. 20. [11] CAMISA Futebol Americano Disponível em: <http://produto.mercadolivre.com.br/MLB-506904627-camiseta-camisa-futebolamericano-bola-de-rugby-so-tem-aqui-_JM>. Acesso em: 04 out. 13. [12] [13] ITA de emenda da selagem da borracha butílica (VL- 102) Disponível em: <http://pt.made-in-china.com/co_breezeyu/product_Butyl-Rubber-Sealing-SplicingTape-VL-102-_hryieuneg.html>. Acesso em: 04 out. 2013. [14] 145 Butyl Rubber Sealant Disponível em: <http://www.everbuild.co.uk/index.php?route=product/product&product_id=708>. Acesso em: 04 out. 2013. [15] RIDE Solutions Disponível em: <http://www.rubbersuspension.com/index.php?f=data_home&a=1>. Acesso em: 04 out. 2013. [16] RESISTENTE ao calor alto ângulo ondulado flanco correia transportadora de borracha Disponível em: <http://portuguese.alibaba.com/product-gs/heat-resistanthigh-angle-corrugated-sidewall-rubber-conveyor-belt-663446164.html>. Acesso em: 04 out. 13. [17] LENÇOL DE BORRACHA Disponível em: <http://www.dutraborrachas.com.br/produtos/lencol-de-borracha/lencol-de-borrachadetalhes.html>. Acesso em: 04 out. 13. [18] LENÇOL DE BORRACHA: Butílica. Disponível em: <http://www.borrachadobrasil.com.br/2010/?pagina=lencol-borracha&id=12>. Acesso em: 04 out. 13. 20

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