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APRESENTAÇÃO

O Neoprene, provavelmente a família de elastômeros de alta performance mais utilizada
em todos os tempos, é uma das pioneiras de sua categoria.Já com mais de 60 anos de
existência desde o lançamento, ainda hoje, para muitas aplicações, apresenta
insuperáveis propriedades físicas e mecânicas com custo perfeitamente competitivo.

Embora o Neoprene seja amplamente conhecido no universo das borrachas, este ainda
proporciona algumas dúvidas aos pesquisadores, como no momento da seleção da
família e tipo, na escolha dos ingredientes para o composto ou então concernentes ao
processamento,e na obtenção de qualidade, características e custos desejados no artefato
final.

De encontro com tais necessidades, reforçamos os conhecimentos sobre o Neoprene nas
páginas seguintes, oferecendo alguns esclarecimentos de dúvidas a partir de
informações que poderão auxiliar na escolha do Neoprene, bem como compostos e
processos, que ofereçam ao artefato todas as vantagens da alta performance deste
elastômero.
ÍNDICE DOS ASSUNTOS




Neoprene.............................................................................................................   04

Seleção de família e tipo de Neoprene..................................................................                 04

Performance do artefato vulcanizado..................................................................                   05

Resistência à cristalização....................................................................................         05

Viscosidade Mooney............................................................................................          05

Conformação do artefato.....................................................................................            05

Características dos tipos de Neoprene da família G................................................                      06

Características individuais dos tipos da família G...................................................                   06

Características dos tipos de Neoprene da família W...............................................                       08

Características individuais dos tipos de Neoprene da família W.............................                             09

Características dos tipos de Neoprene da família T................................................                      14

Características individuais dos tipos de Neoprene da família T..............................                            14

Compostos com Neoprene...................................................................................               16

Receptores de acidez...........................................................................................         16

Agentes de vulcanização......................................................................................           17

Aceleradores de vulcanização..............................................................................              17

Retardadores de vulcanização..............................................................................              19
Antioxidantes e antiozonantes..............................................................................              19

Cargas reforçantes e inertes.................................................................................            20

Plastificantes........................................................................................................   22

Auxiliares de processo.........................................................................................          22

Processamento de compostos com Neoprene.......................................................                           23

Mistura em misturador aberto..............................................................................               24

Mistura em Banbury............................................................................................           25

Conformação por calandragem............................................................................                  26

Conformação por extrusão...................................................................................              27

Vulcanização contínua.........................................................................................           27

Conformação por moldagem................................................................................                 28

Tabela 1 - Características das famílias de Neoprene..............................................                        29

Tabela 2 - Características dos tipos de Neoprene................................................                         30

Tabela 3 - Ingredientes básicos para compostos com Neoprene............................                                  31

Tabela 4-Sistema de aceleração para Neoprenes das famílias W e T......................                                   32

Tabela 5-Características de aplicações especificas de compostos com Neoprene...                                          33

Tabela 6 -Capacidade de mistura de Neoprene em misturador aberto...................                                      35

Tabela 7 -Temperatura dos rolos da calandra.......................................................                       35

Tabela 8 - Formulações de referência...................................................................                  36

Tabela 9-Aplicação e algumas propriedades das formulações da tabela nº 8..........                                       40
NEOPRENE

Neoprene é o nome genérico dos elastômeros de policloropreno, desenvolvido pela
DuPont e introduzido no mercado mundial por volta de 1931.

Basicamente é conseguido através da polimerização em emulsão aquosa entre o
butadieno e o gás clorídrico, algumas vezes com modificadores e estabilizadores da
estrutura polimérica.

A alta performance técnica do Neoprene logo apresentou larga aceitação em muitas
aplicações por sua versatilidade.       Neoprene oferece artigos vulcanizados com
propriedades técnicas excelentes, como elevada tensão de ruptura e rasgamento, alto
alongamento, ótima resiliência, grande resistência à        abrasão, e baixa deformação
permanente à compressão, somando ainda, ótimas características de resistência á óleos,
solventes, oxigênio, ozônio, intempéries e boa resistência à flamabilidade, sendo ainda
hoje um dos tipos de elastômeros de alta performance mais utilizados mundialmente.

O Neoprene é oferecido pela Dupont Dow no mercado em três famílias básicas: família
G, W, e T, cujas diferenças são apresentadas na tabela 1.

Do total de cloro contido na estrutura do Neoprene, aproximadamente 1,6% encontra-se
como cloro alílico terciário, extremamente ativo, e acredita-se que seja exatamente este
cloro lábil que proporciona os pontos de vulcanização mais ativos no composto.

(*)Existe ainda a família ‘A’ para a fabricação de adesivos de contato.
Nesta ocasião, não a estudaremos. Nos ateremos às aplicações termofixas do
Neoprene.


SELEÇÃO DA FAMÍLIA E TIPO DE NEOPRENE

As famílias de Neoprene conforme visto na tabela 1, ainda são subdivididas em tipos,
que se distinguem em função da resistência à cristalização e viscosidade Mooney.

Portanto, a escolha do Neoprene para determinada aplicação, é normalmente baseada
pela combinação de quatro fatores, sejam :
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 à altas e baixas temperaturas (para
artefatos automotivos), etc.

B) RESISTÊNCIA À CRISTALIZAÇÃO

Cristalização é a característica apresentada pelo policloropreno 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 auto-vulcanização 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

Deve-se observar tipos de Neoprene que oferecem maior facilidade de processamento
de mistura, bem como moldagem, laminação, extrusão, etc.

(*)As características básicas das famílias G, W e T, do Neoprene, são mostradas na
Tabela 1, e os tipos, dentro de cada família poderão ser vistos na Tabela 2.
CARACTERÍSTICAS DOS TIPOS DE NEOPRENE DA FAMÍLIA G

As características que diferenciam os tipos da família G        basicamente estão na
viscosidade e no processamento de copolimerização do cloropreno, onde são usados
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 da família
W e T.

O Neoprene da família G necessita ser peptizado com ingredientes químicos ou por
intensa mastigação mecânica. Isso facilita os processamentos subseqüentes, além de
proporcionar a incorporação de maiores teores de cargas, usando quantidades mínimas
de plastificantes. Excepcionalmente, o Neoprene tipo GW não precisa ser peptizado.

A peptização do Neoprene da 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 tipos de Neoprene da família G apresentam menor estabilidade em estocagem do que
os tipos das outras famílias, também os compostos exigem maior atenção com relação à
segurança durante o processamento, bem como o tempo de scorch, que é menor.

Normalmente, os tipos de Neoprene da 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 Neoprene tipos GRT e GW.




CARACTERÍSTICAS INDIVIDUAIS DOS TIPOS DE NEOPRENE
FAMILIA G



TIPO GNA:               -Média velocidade de vulcanização

                        -Moderada estabilidade de estocagem

                         -Média viscosidade Mooney (41 a 61) ML

                          (1+4)100ºC

                         -Estrutura polimérica modificada com enxofre e
                         estabilizada com dissulfeto de tiuram.
                        -Contém um aditivo amínico secundário manchante para
                          melhorar a estabilidade de estocagem do polímero cru.




TIPO GW:                -Velocidade de vulcanização lenta.

(Viscosidade Mooney         -Estrutura polimérica modificada com enxofre, e

 M1;M2;M3)                estabilizada com dissulfeto de tiuram para melhorar

                      a estabilidade à estocagem.

                      -Propriedades similares as do tipo W, porém, não

                         necessita     de     aceleradores        orgânicos     para
nnnnnnnnnnnnnnnnnnnn vulconização

                         -Ótimas propriedades de resistência à tração, ao

                         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 (1+4) à 100ºC.




TIPO GRT:                - Estrutura polimérica modificada com enxofre +

(Viscosidade Mooney                      2,3 dicloro - 1,3 butadieno estabilizada com

M1;M2;M3)                                dissulfeto de tiuram, que permite boa resistência

                                       à cristalização, provendo melhor estabilidade de

                                estocagem.

                            - Apresenta excelente pegajosidade (tack) no estado cru.

                            - Este tipo de Neoprene é muito usado em artefatos

                                contendo fibras têxteis ou outros substratos, ou

                                quando a construção da peça exige superior pegajosidade
                                ou adesão à substratos.

                            - Viscosidade Mooney (M1=34 a 46;M2=40 a 52;

                           M3=45 a 57) ML (1+4)à 100ºC.




CARACTERÍSTICAS DOS TIPOS DE NEOPRENE DA FAMÍLIA W

Comparando-se as características do Neoprene da família W, com as características da
família G, podemos dizer que:

- O Neoprene da família W, oferece maior estabilidade de estocagem do polímero cru.
- O Neoprene da família W possui uma mistura mais fácil e rápida, não necessitando de
   peptização química ou extensos trabalhos mecânicos para perfeita plastificação.

- O Neoprene da família W requer 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 uma boa segurança no processamento.

- Oferece artigos vulcanizados de excelente qualidade e baixo D.P.C.

- Aceitam altos teores de carga, proporcionando ótimas propriedades de tensão de
ruptura e compostos mais econômicos.

- Neoprenes da família W não são manchantes podendo-se fabricar artefatos de cores
claras.




ALGUMAS CARACTERÍSTICAS INDIVIDUAIS DOS TIPOS DE

NEOPRENE DA FAMÍLIA W.




TIPO W:               -Rápida velocidade de vulcanização

                    -Excelente estabilidade de estocagem do polímero cru.

                      -Normalmente necessita de etileno tiurea como acelerador
                    da vulcanização.
                      -Oferece ótimas propriedades de baixa deformação
                      permanente à compressão.
                      - Não contém modificadores na estrutura polimérica.

                      - Viscosidade Mooney=42 a 51 ML(1+4)à 100ºC.
TIPO W-M1:   -Similar ao tipo W, porém com baixa viscosidade Mooney

                   (34 a 41 ML(1+4) à 100ºC, o que facilita o processamento

                   de uma mistura gerando menor calor quando há adição de

                   cargas

                 -Não contém modificadores na estrutura polimérica.




   TIPO WHV:       -Similar ao tipo W, porém, de alta viscosidade Mooney

                   106 a 125 ML(1+4)à 100ºC, para produção de compos-

                   tos altamente carregados com cargas e plastificantes.

                   -Não contém modificadores na estrutura polimérica.




TIPO WHV-100:      -Similar ao tipo WHV, porém com viscosidade Mooney

                    menor (90 a 105 ML(1+4)à 100ºC.

                   -Não contém modificadores na estrutura polimérica.




TIPO WB:           -Média velocidade de vulcanização.

                   -Este tipo de Neoprene contém uma grande quantidade

                    de gel em sua estrutura o que proporciona uma maior

                 facilidade de processamento (principalmente extrusão)
além de fornecer artefatos lisos e brilhantes.

 -Também é de baixo nervo.

 -Neoprene WB também é normalmente usado em blendas

  à base de 25% com outros tipos de Neoprene oferecendo

  lençóis calandrados com superfícies lisas e com    ótima

  resistência ao colapso, em perfis extrudados,

 -Mantém ótima estabilidade dimensional ao sair da matriz,

na extrusão.

 -Não contém modificadores na estrutura polimérica.

 -As   características de vulcanização      após   serem

  vulcanizados são semelhantes ás dos outros tipos

  tipos de Neoprene da família W.

 -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 “W”.

 -Também necessita de aceleradores orgânicos para pro-

  mover a vulcanização.

 -Viscosidade Mooney = 43 a 52 ML(1+4)à 100ºC.
TIPO WRT:   -Muito lenta velocidade de vulcanização.

            -Este tipo de Neoprene oferece excelente segurança de

             processamento devido à sua lenta velocidade de vul-

             canização.

            -Devido a     lenta   velocidade de     vulcanização, o

             Neoprene WRT, poderá requerer até 50% à mais de ace-

             lerador, para uma boa taxa de cura, comparando-se

             com o tipo W.

            - Oferece artefatos vulcanizados perfeitos, porém, as pro-

             priedades mecânicas de resistência à ruptura e rasgamen-

             to são menores que as conseguidas com o tipo W.

            -Excelente estabilidade de estocagem.

            -Estrutura polimérica modificada por 2,3 - dicloro e

             1,3 – butadieno.

            -Excelentes propriedades de resistência e baixas

             temperaturas.

            -Viscosidade Mooney = 41 a 51 ML(1+4)à 100ºC
TIPO WD:     - Muito lenta velocidade de vulcanização.

             - É semelhante       ao tipo WRT, porém de alta visco-

               sidade Mooney; = 100 a 120 ML(1+4)à 100ºC.

             - Este tipo é normalmente usado quando o composto requer

               altos teores de plastificantes para produção de artefatos

               de baixa dureza.

             - Estrutura polimérica modificada por 2,3 - dicloro       e

               1,3 – butadieno.

             -Excelente estabilidade de estocagem.




TIPO WK:     -Muito lenta velocidade de vulcanização.

             -Contém gel na estrutura polimérica.

           -É normalmente usado em blendas com Neoprene WRT ou

              WD, para produção       de extrudados ou moldados que

              apresentam formas geométricas complexas como vedações

              e retentores de finos lábios onde se necessita superior

              resistência ao colapso a quente.

             -Estrutura polimérica     modificada por 2,3 - dicloro e

           1,3 – butadieno.

             -Viscosidade Mooney = 68 a 79 ML(1+4)à 100ºC.
-Excelente estabilidade de estocagem.




CARACTERÍSTICAS DOS TIPOS DE NEOPRENE DA FAMÍLIA T

Os tipos de Neoprene da família T, combinam as propriedades do tipo W de oferecer
superfícies lisas e brilhantes com as propriedades do tipo W no que concerne a tensão
de ruptura, rasgamento, etc.

Basicamente, o Neoprene da família “T” se apresenta em três tipos, a saber:




CARACTERÍSTICAS INDIVIDUAIS DOS TIPOS DE NEOPRENE DA
FAMÍLIA T



TIPO TW:              - Rápida velocidade de vulcanização.

                      - Propriedades análogas às do tipo W, porém oferece

                       processamento de mistura mais fácil e rápido, bem como

                       artigos extrudados 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 polimérica.
- Viscosidade Mooney = 42 a 52 ML(1+4)à 100ºC.




TIPO TW-100:        -Características gerais similares às do tipo TW, porém,

                     com maior viscosidade Mooney (85 a 102 ML (1=4)à

                   100 ºC, oferecendo a possibilidade de elaborar compos-

                   tos com maiores teores de cargas e plastificantes(mais

                     econômicos).

                    -Não contém modificadores na estrutura polimérica.




TIPO TRT:           -Muito lenta velocidade de vulcanização.

                    -Este tipo apresenta propriedades análogas ao tipo WRT,

                     porém, com maior facilidade e segurança de processa-

                   mento.

                    -Estrutura polimérica modificada por 2,3 – dicloro e

                   1,3 butadieno

                    -Viscosidade Mooney = 42 a 52 ML(1+4)à 100ºC

                    -Excelente estabilidade de estocagem.




            Nota 1 : A Tabela 2 resume as informações acima descritas.
COMPOSTOS COM NEOPRENE

Identificada então a família e o tipo de Neoprene, em função da performance final do
artefato, características de processamento, viscosidade Mooney e condições de
vulcanização, devemos conhecer em seguida os demais ingredientes e suas propriedades
funcionais no composto. A tabela 3, mostra resumidamente os ingredientes típicos, suas
propriedades funcionais e níveis normalmente indicados, e, abaixo desenvolve-se alguns
comentários explicativos.




RECEPTORES DE ACIDEZ

Para esta função utiliza-se nos compostos de Neoprene 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 auto-
catalítico, consequentemente comprometendo a estabilidade e segurança do composto
em processamento.

O óxido de magnésio ainda proporciona uma boa uniformidade de vul-

canização, ou estado de cura (crosslink).

Normalmente a combinação de 4 PHR de óxido de magnésio com 5 PHR 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 forem mais elevadas.

Níveis menores de óxido de magnésio (2 PHR) normalmente são utilizados quando os
compostos são vulcanizados em sistemas contínuos.
Os tipos de óxido de magnésio altamente ativos, ou 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 da família “G”.

Um cuidado especial deverá ser observado ao armazenar ou manusear o óxido de
magnésio, pois a umidade ou dióxido de carbono provocam a degradação do produto,
comprometendo a efetividade no 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 da 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 do Neoprene, oferece muito bom
estado de cura com excelente homogeneidade na densidade de crosslink.




ACELERADORES DE VULCANIZAÇÃO DO NEOPRENE (Ver
também tabela 4)

O Neoprene da família G não necessita 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 são adicionados, porém, a
segurança de processamento e o tempo de “scorch” se tornam significativamente
reduzidos, proporcionais ao teor usado.

Todos os tipos de Neoprene das famílias W e T necessitam de aceleradores orgânicos
para um melhor estado de cura dos artefatos, e vulcanização mais rápidas.

Os tipos de Neoprene das famílias W e T apresentam ótimas propriedades mecânicas,
segurança de processamento e ótima velocidade de cura, quando se usa etileno tiurea
como acelerador.Porém, se o artefato 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 GW que vulcaniza-se somente com a presença de óxido de zinco no
composto, sem necessidade de aceleradores orgânicos, no entanto, há um pequeno
prejuízo na D.P.C., e a temperatura de cura será de aproximadamente 175º C., para uma
cura rápida.




Outras alternativas de cura do Neoprene das famílias W e T incluem o uso de TMTM,
DPG, DOTG e Enxofre; quando o artefato necessita de máxima resistência ao calor
acima de 70º C, em baixa D.P.C. Para estas condições, excelentes propriedades são
conseguidas usando de 0,5 a 0,75 PHR 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 200º 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 feitos com Neoprenes das famílias W 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.

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 misturado, é mais indicado o uso de negro de fumo e cargas
brancas não ácidas.




RETARDADORES DE VULCANIZAÇÃO PARA NEOPRENE

Para Neoprene da família G , o uso de até 1 PHR 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 Neoprene das famílias W e T o uso de 0,5 a 0,8 PHR de MBTS ou CBS ou ainda
TMTD funciona efetivamente.




ANTIOXIDANTES E ANTIOZONANTES PARA NEOPRENE

Muito embora o Neoprene possua 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 octamina como antioxidante oferecem admirável
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 do Neoprene
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. Os
antiozonantes tipo “Santoflex 13”, “6PPD” ou “Flexone 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 certa ativação nos compostos de Neoprene.

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 NEOPRENE

O Neoprene, embora apresente boas propriedades mecânicas em seu estado goma-pura,
necessita de cargas reforçantes para melhorá-las ainda mais, ou cargas inertes para
baixar o custo dos compostos e auxiliar nos processamentos.




Neoprene comporta-se igualmente aos outros tipos de borracha, com relação às cargas,
ou seja, em compostos pretos, usa-se como cargas reforçantes os negros de fumo, e em
compostos claros, as sílicas precipitadas, muito embora também é comum a mistura de
negro de fumo com sílicas em muitas composições.

Como sabemos, os negros de fumo de pequeno tamanho de partículas e alta estrutura,
apresentam maior poder reforçante, oferecendo maior tensão de ruptura, dureza,
módulos etc., porém a incorporação e dispersão no composto é mais dificultosa. Os
negros de fumo de grande tamanho de partículas, incorporam-se mais facilmente, mas, o
poder reforçante é menor. Um bom balanço entre propriedades mecânicas exigidas
pelos artefatos e facilidade de incorporação (dispersão) pode ser conseguido usando-se
os negros de fumo de médio 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. Enretanto, devido ao tamanho de partículas e a pequena densidade aparente,
a incorporação e dispersão no composto é mais difícil. Também, 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, reduzem o custo do composto               e auxilia no
processamento de mistura e conformação dos artefatos.

Caulim duro oferece pequeno poder de reforço, e o Caulim Calcinado é usado quando o
artefato requer boas propriedades de isolamento elétrico e baixa deformação permanente
à compressão.
PLASTIFICANTES PARA NEOPRENE

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 a 50 PHR são adicionados às composições, podendo ser
elevado até 75 PHR 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 naftênicos também podem ser empregados em teores máximos de 15 PHR,
estes não são manchantes e possibilitam vulcanização em temperaturas mais elevadas.

Plastificantes ésteres 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 cumarona indeno também são usados,
porém tendem a reduzir a segurança de processamento, e não melhoram a resistência a
baixas temperaturas.

Ceras microcristalinas hidrocarbônicas e cloradas a 40 e 70%, também podem ser
usadas (ex: parafina clorada),estas, facilitam a extrusão e oferecem melhor resistência 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. Ele 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
ceras 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 o Neoprene da
família G , poderá ser usado até 2 PHR.

Como orientação, uma boa combinação de auxiliares de processo para compostos com
Neoprene compreende em: 1 PHR de vaselina, 3 PHR de parafina e 5 PHR de AC-617-
A, para um composto misturado em Banbury à temperatura acima de 75o 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.




Nota 2: A tabela 5 apresenta algumas observações específicas de aplicação de
compostos com Neoprene.




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 o Neoprene da família G.

Nos processamentos de mistura, a temperatura máxima não deverá ser superior a 100o
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 6, 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 da ordem de 60 a 70% do volume total da câmara.




MISTURA EM MISTURADOR ABERTO

- Observar a temperatura do rolo do misturador entre 35 a 50 º C, no máximo.

- Colocar o Neoprene para mastigação juntamente com o agente retardador e mastigar
até formar a banda sobre o rolo do misturador. Caso estiver usando algum tipo da
família G adicionar também neste estágio o peptizante.

- Formada a banda, adicionar o óxido de magnésio, estearina, antioxidantes,
antiozonantes, auxiliares de processo e pigmentos, e misturar até total incorporação.
- Em seguida adicionar as cargas e plastificantes misturando até a perfeita dispersão. (É
aconselhável, após esta etapa, colocar a massada para maturação durante
aproximadamente 8 horas).

- Finalmente adicionar o óxido de zinco e aceleradores, homogeneizando em toda
mistura. Em seguida, cortar a massada em mantas com espessura de aproximadamente
10 mm e resfriar rapidamente.

A massada em misturador aberto poderá apresentar duas dificuldades básicas; como a
massa grudar no rolo, e uma dispersão pobre. Para solução da primeira dificuldade,
aconselha-se adicionar juntamente com o Neoprene, no início da mistura, até 10 PHR de
polibutadieno e também trabalhar com uma ótima refrigeração dos rolos.

A dispersão é melhorada se a massada for bastante trabalhada usando distância pequena
entre rolos.




MISTURA EM BANBURY

Observar a perfeita limpeza do Banbury e resfriamento dos rotores e câmara, iniciando a
mistura com uma temperatura aproximada de 50º C. Calibrar a rotação dos rotores para
uma velocidade moderada.

- Ligar o Banbury, aguardar o tempo previsto em catálogo para perfeita lubrificação da
máquina. Em seguida, recuar o pilão, alimentar a câmara com o Neoprene adicionando
conjuntamente o agente retardador, (no caso da família         G adicionar também o
peptizante). Baixar o pilão e proceder a mastigação, controlando o tempo pelos
instrumentos de controle. Observar que a temperatura da câmara (mistura) permaneça
inferior a 100º C.

- Em seguida, recuar o pilão, adicionar os antioxidantes, antiozonantes, óxido de
magnésio, auxiliares de processo, cargas e plastificante; baixar o pilão e misturar
durante o tempo indicado pelos instrumentos de controle. Descarregar a massada
observando que a temperatura da mesma esteja inferior a 100º C.
- Colocar a massada em misturador aberto e promover homogeneização por
aproximadamente 3 minutos.Após isto, laminar a massada em mantas, resfriá-las e
colocar para maturação por aproximadamente 8 horas.

- Retornar a massada no misturador aberto e         adicionar o óxido de zinco mais
aceleradores, misturando e homogeneizando até perfeita incorporação.

- Laminar novamente a massada em mantas, resfriá-las, entalcá-las e enviar para os
processos subsequentes.




PROCESSO DE CONFORMAÇÃO POR CALANDRAGEM

Para lençóis ou coberturas de tecidos por calandragem é melhor usar Neoprene da
família T ou blenda com Neoprene WK e WD, porque estes tipos contém gel e baixo
nervo, que confere melhores características de processamento e aspecto final nos
calandrados.

Um perfeito controle na temperatura dos rolos da calandra é essencial para melhor
processamento. A tabela 7 indica a temperatura ideal.

A adição de polibutadieno no composto para calandragem melhora a laminação. É
muito importante também que o composto apresente um ótimo tempo de scorch e boa
segurança de processamento.

Ao enrolar o lençol calandrado é importante colocar forro de tecido entre as camadas,e
evitar usar filmes plásticos.

Para o friccionamento de Neoprene sobre tecidos, o tipo GRT (baixa viscosidade) é
mais indicado, e o composto deverá conter o máximo de 60 PHR de negro de fumo e
35 PHR de plastificante aromático. Os rolos da calandra deverão estar com temperaturas
constantes (rolo superior 80 a 90º C; rolo intermediário 60 a 70º C e rolo inferior 80 a
90º C).
No caso de aderência excessiva do composto nos rolos da calandra, a aplicação de leite
de vaca sobre a superfície dos rolos, ameniza o problema.




PROCESSO DE CONFORMAÇÃO POR EXTRUSÃO

Para extrusão, os tipos de Neoprene mais indicados são: WB, WK, TW, TRT e TW-100
ou blenda destes.

Como carga reforçante, o negro de fumo tipo FEF é o mais indicado.

Para compostos com altos teores de plastificantes deve ser indicado o Neoprene tipo
TW-100 e WD de alta viscosidade, e combinação de negros de fumo FEF com SRF e
caulim mole.

Para compostos claros, a sílica precipitada com silano ou trietanolamina, bem como
auxiliares de processo tipo estearato de cálcio oferecem bons resultados.

Preferencialmente, usar extrusora com L/D igual 12:1 ou 16:1 com perfeito controle da
temperatura de resfriamento da rosca e canhão. A alimentação da extrusora deverá ser
constante e o composto deverá apresentar viscosidade sempre uniforme.

A temperatura do composto na alimentação deverá ser de aproximadamente 25o C, o
canhão com 60, 70 e 80o C aumentando da boca de alimentação até a matriz.Na rosca a
temperatura será entre 40 a 60º C e na matriz de 90 a 100o C.




VULCANIZAÇÃO CONTÍNUA

O Neoprene devidamente formulado apresenta bons resultados de vulcanização por
sistemas contínuos como; banho de sal, micro esfera de vidro e ar quente ou vapor.
Temperatura acima de 200º C.

Compostos para cura por sistemas contínuos deverão ser devidamente formulados,
observando agentes de cura mais energéticos. É importante a adição ao composto de 6 a
10 PHR de óxido de cálcio como dissecante, também o óxido de magnésio pode ser
reduzido de 4 para 2 PHR. Nestas condições é muito importante um preciso controle
nos processos, pois a segurança de processamento torna-se muito reduzida.




PROCESSO DE CONFORMAÇÃO POR MOLDAGEM

Todos os tipos de Neoprene apresentam muito boas características de moldagem, seja
por compressão, transferência ou injeção.

Quando os artefatos irão trabalhar em condições dinâmicas ou que devam apresentar
boas propriedades de resistência ao rasgamento, o Neoprene da família G é mais
indicado. A adição de até 10 PHR de sílica, mais 5 PHR de polibutadieno, e 3 PHR de
cera de polietileno melhora a fluidez e desmoldagem.

Para compostos com altos teores de cargas e plastificantes, é preferível usar Neoprene
de alta viscosidade. Os sistemas de cura são por meio de óxido de zinco para os tipos da
família G, e óxido de zinco mais etileno tiurea para as famílias W e T. Efetivos
retardadores quando necessário devem ser adicionados aos compostos.

Temperaturas para vulcanização em moldagem por compressão devem situar-se em 160
a 165oC e para injeção, em 180 a 185o C.




FORMULAÇÃO

Algumas formulações de referência para um ponto de partida, podem ser vistas na
tabela 8, e a tabela 9 mostra algumas propriedades mecânicas bem como aplicação das
formulações da tabela 8.
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  • 1. N o rn e pe e V l maJs G ri a e roe abm d Ocne d d s at o d i e aep na i a e e e ( a tr s o tú o et rg é en i rso sbl d d sus uo( ) e i tr id ) e
  • 2. APRESENTAÇÃO O Neoprene, provavelmente a família de elastômeros de alta performance mais utilizada em todos os tempos, é uma das pioneiras de sua categoria.Já com mais de 60 anos de existência desde o lançamento, ainda hoje, para muitas aplicações, apresenta insuperáveis propriedades físicas e mecânicas com custo perfeitamente competitivo. Embora o Neoprene seja amplamente conhecido no universo das borrachas, este ainda proporciona algumas dúvidas aos pesquisadores, como no momento da seleção da família e tipo, na escolha dos ingredientes para o composto ou então concernentes ao processamento,e na obtenção de qualidade, características e custos desejados no artefato final. De encontro com tais necessidades, reforçamos os conhecimentos sobre o Neoprene nas páginas seguintes, oferecendo alguns esclarecimentos de dúvidas a partir de informações que poderão auxiliar na escolha do Neoprene, bem como compostos e processos, que ofereçam ao artefato todas as vantagens da alta performance deste elastômero.
  • 3. ÍNDICE DOS ASSUNTOS Neoprene............................................................................................................. 04 Seleção de família e tipo de Neoprene.................................................................. 04 Performance do artefato vulcanizado.................................................................. 05 Resistência à cristalização.................................................................................... 05 Viscosidade Mooney............................................................................................ 05 Conformação do artefato..................................................................................... 05 Características dos tipos de Neoprene da família G................................................ 06 Características individuais dos tipos da família G................................................... 06 Características dos tipos de Neoprene da família W............................................... 08 Características individuais dos tipos de Neoprene da família W............................. 09 Características dos tipos de Neoprene da família T................................................ 14 Características individuais dos tipos de Neoprene da família T.............................. 14 Compostos com Neoprene................................................................................... 16 Receptores de acidez........................................................................................... 16 Agentes de vulcanização...................................................................................... 17 Aceleradores de vulcanização.............................................................................. 17 Retardadores de vulcanização.............................................................................. 19
  • 4. Antioxidantes e antiozonantes.............................................................................. 19 Cargas reforçantes e inertes................................................................................. 20 Plastificantes........................................................................................................ 22 Auxiliares de processo......................................................................................... 22 Processamento de compostos com Neoprene....................................................... 23 Mistura em misturador aberto.............................................................................. 24 Mistura em Banbury............................................................................................ 25 Conformação por calandragem............................................................................ 26 Conformação por extrusão................................................................................... 27 Vulcanização contínua......................................................................................... 27 Conformação por moldagem................................................................................ 28 Tabela 1 - Características das famílias de Neoprene.............................................. 29 Tabela 2 - Características dos tipos de Neoprene................................................ 30 Tabela 3 - Ingredientes básicos para compostos com Neoprene............................ 31 Tabela 4-Sistema de aceleração para Neoprenes das famílias W e T...................... 32 Tabela 5-Características de aplicações especificas de compostos com Neoprene... 33 Tabela 6 -Capacidade de mistura de Neoprene em misturador aberto................... 35 Tabela 7 -Temperatura dos rolos da calandra....................................................... 35 Tabela 8 - Formulações de referência................................................................... 36 Tabela 9-Aplicação e algumas propriedades das formulações da tabela nº 8.......... 40
  • 5. NEOPRENE Neoprene é o nome genérico dos elastômeros de policloropreno, desenvolvido pela DuPont e introduzido no mercado mundial por volta de 1931. Basicamente é conseguido através da polimerização em emulsão aquosa entre o butadieno e o gás clorídrico, algumas vezes com modificadores e estabilizadores da estrutura polimérica. A alta performance técnica do Neoprene logo apresentou larga aceitação em muitas aplicações por sua versatilidade. Neoprene oferece artigos vulcanizados com propriedades técnicas excelentes, como elevada tensão de ruptura e rasgamento, alto alongamento, ótima resiliência, grande resistência à abrasão, e baixa deformação permanente à compressão, somando ainda, ótimas características de resistência á óleos, solventes, oxigênio, ozônio, intempéries e boa resistência à flamabilidade, sendo ainda hoje um dos tipos de elastômeros de alta performance mais utilizados mundialmente. O Neoprene é oferecido pela Dupont Dow no mercado em três famílias básicas: família G, W, e T, cujas diferenças são apresentadas na tabela 1. Do total de cloro contido na estrutura do Neoprene, aproximadamente 1,6% encontra-se como cloro alílico terciário, extremamente ativo, e acredita-se que seja exatamente este cloro lábil que proporciona os pontos de vulcanização mais ativos no composto. (*)Existe ainda a família ‘A’ para a fabricação de adesivos de contato. Nesta ocasião, não a estudaremos. Nos ateremos às aplicações termofixas do Neoprene. SELEÇÃO DA FAMÍLIA E TIPO DE NEOPRENE As famílias de Neoprene conforme visto na tabela 1, ainda são subdivididas em tipos, que se distinguem em função da resistência à cristalização e viscosidade Mooney. Portanto, a escolha do Neoprene para determinada aplicação, é normalmente baseada pela combinação de quatro fatores, sejam :
  • 6. 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 à altas e baixas temperaturas (para artefatos automotivos), etc. B) RESISTÊNCIA À CRISTALIZAÇÃO Cristalização é a característica apresentada pelo policloropreno 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 auto-vulcanização 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 Deve-se observar tipos de Neoprene que oferecem maior facilidade de processamento de mistura, bem como moldagem, laminação, extrusão, etc. (*)As características básicas das famílias G, W e T, do Neoprene, são mostradas na Tabela 1, e os tipos, dentro de cada família poderão ser vistos na Tabela 2.
  • 7. CARACTERÍSTICAS DOS TIPOS DE NEOPRENE DA FAMÍLIA G As características que diferenciam os tipos da família G basicamente estão na viscosidade e no processamento de copolimerização do cloropreno, onde são usados 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 da família W e T. O Neoprene da família G necessita ser peptizado com ingredientes químicos ou por intensa mastigação mecânica. Isso facilita os processamentos subseqüentes, além de proporcionar a incorporação de maiores teores de cargas, usando quantidades mínimas de plastificantes. Excepcionalmente, o Neoprene tipo GW não precisa ser peptizado. A peptização do Neoprene da 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 tipos de Neoprene da família G apresentam menor estabilidade em estocagem do que os tipos das outras famílias, também os compostos exigem maior atenção com relação à segurança durante o processamento, bem como o tempo de scorch, que é menor. Normalmente, os tipos de Neoprene da 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 Neoprene tipos GRT e GW. CARACTERÍSTICAS INDIVIDUAIS DOS TIPOS DE NEOPRENE
  • 8. FAMILIA G TIPO GNA: -Média velocidade de vulcanização -Moderada estabilidade de estocagem -Média viscosidade Mooney (41 a 61) ML (1+4)100ºC -Estrutura polimérica modificada com enxofre e estabilizada com dissulfeto de tiuram. -Contém um aditivo amínico secundário manchante para melhorar a estabilidade de estocagem do polímero cru. TIPO GW: -Velocidade de vulcanização lenta. (Viscosidade Mooney -Estrutura polimérica modificada com enxofre, e M1;M2;M3) estabilizada com dissulfeto de tiuram para melhorar a estabilidade à estocagem. -Propriedades similares as do tipo W, porém, não necessita de aceleradores orgânicos para nnnnnnnnnnnnnnnnnnnn vulconização -Ótimas propriedades de resistência à tração, ao rasgamento, alto alongamento, e resiliência, resistência a fadiga por flexão dinâmica e baixo
  • 9. D.P.C. -Viscosidade Mooney (m1=26 a 36;M2=37 a 49; M3 =42 a 54) ML (1+4) à 100ºC. TIPO GRT: - Estrutura polimérica modificada com enxofre + (Viscosidade Mooney 2,3 dicloro - 1,3 butadieno estabilizada com M1;M2;M3) dissulfeto de tiuram, que permite boa resistência à cristalização, provendo melhor estabilidade de estocagem. - Apresenta excelente pegajosidade (tack) no estado cru. - Este tipo de Neoprene é muito usado em artefatos contendo fibras têxteis ou outros substratos, ou quando a construção da peça exige superior pegajosidade ou adesão à substratos. - Viscosidade Mooney (M1=34 a 46;M2=40 a 52; M3=45 a 57) ML (1+4)à 100ºC. CARACTERÍSTICAS DOS TIPOS DE NEOPRENE DA FAMÍLIA W Comparando-se as características do Neoprene da família W, com as características da família G, podemos dizer que: - O Neoprene da família W, oferece maior estabilidade de estocagem do polímero cru.
  • 10. - O Neoprene da família W possui uma mistura mais fácil e rápida, não necessitando de peptização química ou extensos trabalhos mecânicos para perfeita plastificação. - O Neoprene da família W requer 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 uma boa segurança no processamento. - Oferece artigos vulcanizados de excelente qualidade e baixo D.P.C. - Aceitam altos teores de carga, proporcionando ótimas propriedades de tensão de ruptura e compostos mais econômicos. - Neoprenes da família W não são manchantes podendo-se fabricar artefatos de cores claras. ALGUMAS CARACTERÍSTICAS INDIVIDUAIS DOS TIPOS DE NEOPRENE DA FAMÍLIA W. TIPO W: -Rápida velocidade de vulcanização -Excelente estabilidade de estocagem do polímero cru. -Normalmente necessita de etileno tiurea como acelerador da vulcanização. -Oferece ótimas propriedades de baixa deformação permanente à compressão. - Não contém modificadores na estrutura polimérica. - Viscosidade Mooney=42 a 51 ML(1+4)à 100ºC.
  • 11. TIPO W-M1: -Similar ao tipo W, porém com baixa viscosidade Mooney (34 a 41 ML(1+4) à 100ºC, o que facilita o processamento de uma mistura gerando menor calor quando há adição de cargas -Não contém modificadores na estrutura polimérica. TIPO WHV: -Similar ao tipo W, porém, de alta viscosidade Mooney 106 a 125 ML(1+4)à 100ºC, para produção de compos- tos altamente carregados com cargas e plastificantes. -Não contém modificadores na estrutura polimérica. TIPO WHV-100: -Similar ao tipo WHV, porém com viscosidade Mooney menor (90 a 105 ML(1+4)à 100ºC. -Não contém modificadores na estrutura polimérica. TIPO WB: -Média velocidade de vulcanização. -Este tipo de Neoprene contém uma grande quantidade de gel em sua estrutura o que proporciona uma maior facilidade de processamento (principalmente extrusão)
  • 12. além de fornecer artefatos lisos e brilhantes. -Também é de baixo nervo. -Neoprene WB também é normalmente usado em blendas à base de 25% com outros tipos de Neoprene oferecendo lençóis calandrados com superfícies lisas e com ótima resistência ao colapso, em perfis extrudados, -Mantém ótima estabilidade dimensional ao sair da matriz, na extrusão. -Não contém modificadores na estrutura polimérica. -As características de vulcanização após serem vulcanizados são semelhantes ás dos outros tipos tipos de Neoprene da família W. -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 “W”. -Também necessita de aceleradores orgânicos para pro- mover a vulcanização. -Viscosidade Mooney = 43 a 52 ML(1+4)à 100ºC.
  • 13. TIPO WRT: -Muito lenta velocidade de vulcanização. -Este tipo de Neoprene oferece excelente segurança de processamento devido à sua lenta velocidade de vul- canização. -Devido a lenta velocidade de vulcanização, o Neoprene WRT, poderá requerer até 50% à mais de ace- lerador, para uma boa taxa de cura, comparando-se com o tipo W. - Oferece artefatos vulcanizados perfeitos, porém, as pro- priedades mecânicas de resistência à ruptura e rasgamen- to são menores que as conseguidas com o tipo W. -Excelente estabilidade de estocagem. -Estrutura polimérica modificada por 2,3 - dicloro e 1,3 – butadieno. -Excelentes propriedades de resistência e baixas temperaturas. -Viscosidade Mooney = 41 a 51 ML(1+4)à 100ºC
  • 14. TIPO WD: - Muito lenta velocidade de vulcanização. - É semelhante ao tipo WRT, porém de alta visco- sidade Mooney; = 100 a 120 ML(1+4)à 100ºC. - Este tipo é normalmente usado quando o composto requer altos teores de plastificantes para produção de artefatos de baixa dureza. - Estrutura polimérica modificada por 2,3 - dicloro e 1,3 – butadieno. -Excelente estabilidade de estocagem. TIPO WK: -Muito lenta velocidade de vulcanização. -Contém gel na estrutura polimérica. -É normalmente usado em blendas com Neoprene WRT ou WD, para produção de extrudados ou moldados que apresentam formas geométricas complexas como vedações e retentores de finos lábios onde se necessita superior resistência ao colapso a quente. -Estrutura polimérica modificada por 2,3 - dicloro e 1,3 – butadieno. -Viscosidade Mooney = 68 a 79 ML(1+4)à 100ºC.
  • 15. -Excelente estabilidade de estocagem. CARACTERÍSTICAS DOS TIPOS DE NEOPRENE DA FAMÍLIA T Os tipos de Neoprene da família T, combinam as propriedades do tipo W de oferecer superfícies lisas e brilhantes com as propriedades do tipo W no que concerne a tensão de ruptura, rasgamento, etc. Basicamente, o Neoprene da família “T” se apresenta em três tipos, a saber: CARACTERÍSTICAS INDIVIDUAIS DOS TIPOS DE NEOPRENE DA FAMÍLIA T TIPO TW: - Rápida velocidade de vulcanização. - Propriedades análogas às do tipo W, porém oferece processamento de mistura mais fácil e rápido, bem como artigos extrudados 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 polimérica.
  • 16. - Viscosidade Mooney = 42 a 52 ML(1+4)à 100ºC. TIPO TW-100: -Características gerais similares às do tipo TW, porém, com maior viscosidade Mooney (85 a 102 ML (1=4)à 100 ºC, oferecendo a possibilidade de elaborar compos- tos com maiores teores de cargas e plastificantes(mais econômicos). -Não contém modificadores na estrutura polimérica. TIPO TRT: -Muito lenta velocidade de vulcanização. -Este tipo apresenta propriedades análogas ao tipo WRT, porém, com maior facilidade e segurança de processa- mento. -Estrutura polimérica modificada por 2,3 – dicloro e 1,3 butadieno -Viscosidade Mooney = 42 a 52 ML(1+4)à 100ºC -Excelente estabilidade de estocagem. Nota 1 : A Tabela 2 resume as informações acima descritas.
  • 17. COMPOSTOS COM NEOPRENE Identificada então a família e o tipo de Neoprene, em função da performance final do artefato, características de processamento, viscosidade Mooney e condições de vulcanização, devemos conhecer em seguida os demais ingredientes e suas propriedades funcionais no composto. A tabela 3, mostra resumidamente os ingredientes típicos, suas propriedades funcionais e níveis normalmente indicados, e, abaixo desenvolve-se alguns comentários explicativos. RECEPTORES DE ACIDEZ Para esta função utiliza-se nos compostos de Neoprene 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 auto- catalítico, consequentemente comprometendo a estabilidade e segurança do composto em processamento. O óxido de magnésio ainda proporciona uma boa uniformidade de vul- canização, ou estado de cura (crosslink). Normalmente a combinação de 4 PHR de óxido de magnésio com 5 PHR 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 forem mais elevadas. Níveis menores de óxido de magnésio (2 PHR) normalmente são utilizados quando os compostos são vulcanizados em sistemas contínuos.
  • 18. Os tipos de óxido de magnésio altamente ativos, ou 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 da família “G”. Um cuidado especial deverá ser observado ao armazenar ou manusear o óxido de magnésio, pois a umidade ou dióxido de carbono provocam a degradação do produto, comprometendo a efetividade no 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 da 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 do Neoprene, oferece muito bom estado de cura com excelente homogeneidade na densidade de crosslink. ACELERADORES DE VULCANIZAÇÃO DO NEOPRENE (Ver também tabela 4) O Neoprene da família G não necessita 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
  • 19. vulcanização, teores entre 0,2 a 0,5 PHR de etileno tiurea são adicionados, porém, a segurança de processamento e o tempo de “scorch” se tornam significativamente reduzidos, proporcionais ao teor usado. Todos os tipos de Neoprene das famílias W e T necessitam de aceleradores orgânicos para um melhor estado de cura dos artefatos, e vulcanização mais rápidas. Os tipos de Neoprene das famílias W e T apresentam ótimas propriedades mecânicas, segurança de processamento e ótima velocidade de cura, quando se usa etileno tiurea como acelerador.Porém, se o artefato 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 GW que vulcaniza-se somente com a presença de óxido de zinco no composto, sem necessidade de aceleradores orgânicos, no entanto, há um pequeno prejuízo na D.P.C., e a temperatura de cura será de aproximadamente 175º C., para uma cura rápida. Outras alternativas de cura do Neoprene das famílias W e T incluem o uso de TMTM, DPG, DOTG e Enxofre; quando o artefato necessita de máxima resistência ao calor acima de 70º C, em baixa D.P.C. Para estas condições, excelentes propriedades são conseguidas usando de 0,5 a 0,75 PHR 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 200º 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.
  • 20. Artefatos feitos com Neoprenes das famílias W 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. 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 misturado, é mais indicado o uso de negro de fumo e cargas brancas não ácidas. RETARDADORES DE VULCANIZAÇÃO PARA NEOPRENE Para Neoprene da família G , o uso de até 1 PHR 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 Neoprene das famílias W e T o uso de 0,5 a 0,8 PHR de MBTS ou CBS ou ainda TMTD funciona efetivamente. ANTIOXIDANTES E ANTIOZONANTES PARA NEOPRENE Muito embora o Neoprene possua 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 octamina como antioxidante oferecem admirável resistência ao oxigênio e altas temperaturas de processamento do composto, bem como no trabalho do artefato, não interfere no “scorch” e não é manchante.
  • 21. Outros tipos de antioxidantes podem provocar certa ativação do Neoprene 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. Os antiozonantes tipo “Santoflex 13”, “6PPD” ou “Flexone 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 certa ativação nos compostos de Neoprene. 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 NEOPRENE O Neoprene, embora apresente boas propriedades mecânicas em seu estado goma-pura, necessita de cargas reforçantes para melhorá-las ainda mais, ou cargas inertes para baixar o custo dos compostos e auxiliar nos processamentos. Neoprene comporta-se igualmente aos outros tipos de borracha, com relação às cargas, ou seja, em compostos pretos, usa-se como cargas reforçantes os negros de fumo, e em compostos claros, as sílicas precipitadas, muito embora também é comum a mistura de negro de fumo com sílicas em muitas composições. Como sabemos, os negros de fumo de pequeno tamanho de partículas e alta estrutura, apresentam maior poder reforçante, oferecendo maior tensão de ruptura, dureza, módulos etc., porém a incorporação e dispersão no composto é mais dificultosa. Os negros de fumo de grande tamanho de partículas, incorporam-se mais facilmente, mas, o
  • 22. poder reforçante é menor. Um bom balanço entre propriedades mecânicas exigidas pelos artefatos e facilidade de incorporação (dispersão) pode ser conseguido usando-se os negros de fumo de médio 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. Enretanto, devido ao tamanho de partículas e a pequena densidade aparente, a incorporação e dispersão no composto é mais difícil. Também, 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, reduzem o custo do composto e auxilia no processamento de mistura e conformação dos artefatos. Caulim duro oferece pequeno poder de reforço, e o Caulim Calcinado é usado quando o artefato requer boas propriedades de isolamento elétrico e baixa deformação permanente à compressão.
  • 23. PLASTIFICANTES PARA NEOPRENE 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 a 50 PHR são adicionados às composições, podendo ser elevado até 75 PHR 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 naftênicos também podem ser empregados em teores máximos de 15 PHR, estes não são manchantes e possibilitam vulcanização em temperaturas mais elevadas. Plastificantes ésteres 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 cumarona indeno também são usados, porém tendem a reduzir a segurança de processamento, e não melhoram a resistência a baixas temperaturas. Ceras microcristalinas hidrocarbônicas e cloradas a 40 e 70%, também podem ser usadas (ex: parafina clorada),estas, facilitam a extrusão e oferecem melhor resistência à flamabilidade. AUXILIARES DE PROCESSO PARA NEOPRENE
  • 24. 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. Ele 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 ceras 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 o Neoprene da família G , poderá ser usado até 2 PHR. Como orientação, uma boa combinação de auxiliares de processo para compostos com Neoprene compreende em: 1 PHR de vaselina, 3 PHR de parafina e 5 PHR de AC-617- A, para um composto misturado em Banbury à temperatura acima de 75o 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. Nota 2: A tabela 5 apresenta algumas observações específicas de aplicação de compostos com Neoprene. PROCESSAMENTO DE COMPOSTOS COM NEOPRENE
  • 25. 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 o Neoprene da família G. Nos processamentos de mistura, a temperatura máxima não deverá ser superior a 100o 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 6, 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 da ordem de 60 a 70% do volume total da câmara. MISTURA EM MISTURADOR ABERTO - Observar a temperatura do rolo do misturador entre 35 a 50 º C, no máximo. - Colocar o Neoprene para mastigação juntamente com o agente retardador e mastigar até formar a banda sobre o rolo do misturador. Caso estiver usando algum tipo da família G adicionar também neste estágio o peptizante. - Formada a banda, adicionar o óxido de magnésio, estearina, antioxidantes, antiozonantes, auxiliares de processo e pigmentos, e misturar até total incorporação.
  • 26. - Em seguida adicionar as cargas e plastificantes misturando até a perfeita dispersão. (É aconselhável, após esta etapa, colocar a massada para maturação durante aproximadamente 8 horas). - Finalmente adicionar o óxido de zinco e aceleradores, homogeneizando em toda mistura. Em seguida, cortar a massada em mantas com espessura de aproximadamente 10 mm e resfriar rapidamente. A massada em misturador aberto poderá apresentar duas dificuldades básicas; como a massa grudar no rolo, e uma dispersão pobre. Para solução da primeira dificuldade, aconselha-se adicionar juntamente com o Neoprene, no início da mistura, até 10 PHR de polibutadieno e também trabalhar com uma ótima refrigeração dos rolos. A dispersão é melhorada se a massada for bastante trabalhada usando distância pequena entre rolos. MISTURA EM BANBURY Observar a perfeita limpeza do Banbury e resfriamento dos rotores e câmara, iniciando a mistura com uma temperatura aproximada de 50º C. Calibrar a rotação dos rotores para uma velocidade moderada. - Ligar o Banbury, aguardar o tempo previsto em catálogo para perfeita lubrificação da máquina. Em seguida, recuar o pilão, alimentar a câmara com o Neoprene adicionando conjuntamente o agente retardador, (no caso da família G adicionar também o peptizante). Baixar o pilão e proceder a mastigação, controlando o tempo pelos instrumentos de controle. Observar que a temperatura da câmara (mistura) permaneça inferior a 100º C. - Em seguida, recuar o pilão, adicionar os antioxidantes, antiozonantes, óxido de magnésio, auxiliares de processo, cargas e plastificante; baixar o pilão e misturar durante o tempo indicado pelos instrumentos de controle. Descarregar a massada observando que a temperatura da mesma esteja inferior a 100º C.
  • 27. - Colocar a massada em misturador aberto e promover homogeneização por aproximadamente 3 minutos.Após isto, laminar a massada em mantas, resfriá-las e colocar para maturação por aproximadamente 8 horas. - Retornar a massada no misturador aberto e adicionar o óxido de zinco mais aceleradores, misturando e homogeneizando até perfeita incorporação. - Laminar novamente a massada em mantas, resfriá-las, entalcá-las e enviar para os processos subsequentes. PROCESSO DE CONFORMAÇÃO POR CALANDRAGEM Para lençóis ou coberturas de tecidos por calandragem é melhor usar Neoprene da família T ou blenda com Neoprene WK e WD, porque estes tipos contém gel e baixo nervo, que confere melhores características de processamento e aspecto final nos calandrados. Um perfeito controle na temperatura dos rolos da calandra é essencial para melhor processamento. A tabela 7 indica a temperatura ideal. A adição de polibutadieno no composto para calandragem melhora a laminação. É muito importante também que o composto apresente um ótimo tempo de scorch e boa segurança de processamento. Ao enrolar o lençol calandrado é importante colocar forro de tecido entre as camadas,e evitar usar filmes plásticos. Para o friccionamento de Neoprene sobre tecidos, o tipo GRT (baixa viscosidade) é mais indicado, e o composto deverá conter o máximo de 60 PHR de negro de fumo e 35 PHR de plastificante aromático. Os rolos da calandra deverão estar com temperaturas constantes (rolo superior 80 a 90º C; rolo intermediário 60 a 70º C e rolo inferior 80 a 90º C).
  • 28. No caso de aderência excessiva do composto nos rolos da calandra, a aplicação de leite de vaca sobre a superfície dos rolos, ameniza o problema. PROCESSO DE CONFORMAÇÃO POR EXTRUSÃO Para extrusão, os tipos de Neoprene mais indicados são: WB, WK, TW, TRT e TW-100 ou blenda destes. Como carga reforçante, o negro de fumo tipo FEF é o mais indicado. Para compostos com altos teores de plastificantes deve ser indicado o Neoprene tipo TW-100 e WD de alta viscosidade, e combinação de negros de fumo FEF com SRF e caulim mole. Para compostos claros, a sílica precipitada com silano ou trietanolamina, bem como auxiliares de processo tipo estearato de cálcio oferecem bons resultados. Preferencialmente, usar extrusora com L/D igual 12:1 ou 16:1 com perfeito controle da temperatura de resfriamento da rosca e canhão. A alimentação da extrusora deverá ser constante e o composto deverá apresentar viscosidade sempre uniforme. A temperatura do composto na alimentação deverá ser de aproximadamente 25o C, o canhão com 60, 70 e 80o C aumentando da boca de alimentação até a matriz.Na rosca a temperatura será entre 40 a 60º C e na matriz de 90 a 100o C. VULCANIZAÇÃO CONTÍNUA O Neoprene devidamente formulado apresenta bons resultados de vulcanização por sistemas contínuos como; banho de sal, micro esfera de vidro e ar quente ou vapor. Temperatura acima de 200º C. Compostos para cura por sistemas contínuos deverão ser devidamente formulados, observando agentes de cura mais energéticos. É importante a adição ao composto de 6 a
  • 29. 10 PHR de óxido de cálcio como dissecante, também o óxido de magnésio pode ser reduzido de 4 para 2 PHR. Nestas condições é muito importante um preciso controle nos processos, pois a segurança de processamento torna-se muito reduzida. PROCESSO DE CONFORMAÇÃO POR MOLDAGEM Todos os tipos de Neoprene apresentam muito boas características de moldagem, seja por compressão, transferência ou injeção. Quando os artefatos irão trabalhar em condições dinâmicas ou que devam apresentar boas propriedades de resistência ao rasgamento, o Neoprene da família G é mais indicado. A adição de até 10 PHR de sílica, mais 5 PHR de polibutadieno, e 3 PHR de cera de polietileno melhora a fluidez e desmoldagem. Para compostos com altos teores de cargas e plastificantes, é preferível usar Neoprene de alta viscosidade. Os sistemas de cura são por meio de óxido de zinco para os tipos da família G, e óxido de zinco mais etileno tiurea para as famílias W e T. Efetivos retardadores quando necessário devem ser adicionados aos compostos. Temperaturas para vulcanização em moldagem por compressão devem situar-se em 160 a 165oC e para injeção, em 180 a 185o C. FORMULAÇÃO Algumas formulações de referência para um ponto de partida, podem ser vistas na tabela 8, e a tabela 9 mostra algumas propriedades mecânicas bem como aplicação das formulações da tabela 8.