A FABRICAÇÃO DA BORRACHA SINTÉTICA E SUAS APLICAÇÕES

As borrachas naturais vêm sendo utilizadas desde a civilizações nativas da América Tropical para a fabricação de artefatos rudimentares como bolas elásticas, as quais foram levadas à Europa posteriormente ao descobrimento da América por Cristóvão Colombo. Por volta de 1736, o cientista francês registrou o primeiro estudo científico sobre a este material e o identificou como sendo oriundo do leite extraído de uma árvore.

Extração do látex a partir da seringueira para a produção de borracha

Em 1920 o alemão Hermann Staudinger determinou a estrutura da borracha natural, fato que foi um grande passo para o desenvolvimento das borrachas sintéticas, a qual teve sua primeira patente em 1929 na Alemanha com primeira produção em escala industrial em 1939.

As borrachas sintéticas são polímeros produzidos a partir do processo de refino de alguns hidrocarbonetos que possuem a nafta como produto. A combinação da nafta com o gás natural produz os monômeros utilizados na polimerização para a produção da borracha sintética tais como: etileno, propileno, cloropropeno e outros. A polimerização dos monômeros obtidos acontece através de reações catalíticas na presença de vapor que resultarão na borracha sintética.

Fluxograma genérico da produção da borracha

Através do processo de vulcanização, a borracha sintética é transformada em produtos utilizáveis. A vulcanização foi criada por Charles Goodyear na adição de enxofre sob elevadas temperaturas e ação de catalisadores. Os átomos de enxofre são responsáveis pela quebra das duplas ligações e proporciona a união das moléculas de borracha.

Processo de vulcanização

A borracha sintética possui diversas aplicações, que vão desde a fabricação de pneus, mangueiras, solados de calçados, pavimentação e muitos outros, as quais requerem propriedades e características específicas. As características exigidas para cada aplicação são obtidas através da adição de determinados produtos químicos e que poderá gerar os seguintes tipos de borrachas sintéticas:

  • Elastômero de estireno-butadieno (SBR): parecido com a borracha natural, diferenciando-se pela estrutura mais homogênea e propriedade menos elástica. Pode ser aplicado na fabricação de solado de sapatos, adesivos, artefatos técnicos e partes de pneus de carros pequenos e médios. É o tipo deu borracha mais consumido.
  • Elastômero de polibutadieno (BR): este tipo de borracha possui maior aplicação na indústria pneumática, mas também é utilizado em correias transportadoras, mangueiras, indústrias farmacêutica e alimentícia, solados e artefatos translúcidos. É resistente à abrasão e ao fendilhamento por flexão, é flexível a baixas temperaturas, possui elevada resiliência e baixa condução de calor.
  • Etileno-propileno-dieno (EPDM): O EPDM, assim como o BR, também possui boa flexibilidade a baixas temperaturas. Além disso, não sofre degradação pelas ações da luz, calor, oxigênio e ozônio. O EPDM, quando comprimido, possui baixa deformação permanente, é resistente a ácidos, bases diluídos e solventes; é, também, impermeável à água. Este tipo de borracha sintética pode ser utilizado em peças de automóveis para vedação de portas e janelas, batentes, frisos e limpador de parabrisas.
  • Borracha nitrílica (NBR): A resistência aos derivados do petróleo, boa aderência a metais e boa permeabilidade a gases favorecem a sua aplicação em indústrias automobilísticas, gráfica e petroquímica na vedação de sistemas.
  • Copolímeros em bloco de estireno (SBCs): A estrutura molecular dos SBCs apresenta dois segmentos diferentes, sendo um rígido e composto de poliestireno e outro macio, que possui propriedades do plástico e da borracha. Pode ser aplicado em asfalto, adesivos, solados de sapato, impermeabilização e otimização da flexibilidade e resistência ao impacto.
  • Borracha termoplástica (TPE): O TPE é flexível e, por isso, agradável ao toque, é resistente e elástico. Sua aplicação pode ser vista em cabos de escova e pentes e manoplas de motocicletas por exemplo.

Existem ainda as borrachas especiais, as quais possuem silicone em sua estrutura. Devido a sua resistência a condições extremas de temperatura, este tipo de borracha pode ser visto em isolamento de fios e cabos elétricos, fabricação de instrumentos para a medicina e revestimento de máquinas.

REFERÊNCIAS

A Descoberta da Vulcanização

Lençol de borracha nitrílica: definição e funcionalidade

Production of synthetic rubber

Tipos de borracha sintética

Types of synthetic rubber