ÓXIDO DE CÁLCIO NA INDÚSTRIA DA BORRACHA

Luis TormentoJaneiro/2017

INTRODUÇÃO• O óxido de cálcio possui uma importante função na indústria da borracha, pois toda

matéria prima utilizada na composição de borracha possui alguma umidade, que é a maior ‑fonte de voláteis durante a vulcanização.

• Não são somente as cargas minerais como carbonato de cálcio que contém até 2% de água, polímeros, plastificantes, negros de fumo e outros contêm água.

• Economicamente é impossível eliminar completamente os traços de água da matéria-prima. A vulcanização em pressão atmosférica como na fabricação de perfis requer a adição de um eficiente dessecante, e é nesse ponto que o óxido de cálcio faz sua função através de sua reação com a água formando hidróxido de cálcio estável nas temperaturas de vulcanização.

• Parte da água é eliminada durante o processo de mistura; por exemplo, no misturador fechado.

• A extrusão a vácuo também elimina alguns ingredientes voláteis, contudo 0,2% de água criarão porosidade e o uso de óxido de cálcio é absolutamente necessário para obter o produto correto.

CARACTERÍSTICAS DOS DESSECANTES• O óxido de cálcio absorve aproximadamente 32% de seu peso em água e forma hidróxido

de cálcio, que é estável nas temperaturas utilizadas no processo de vulcanização.• Outros dessecantes como sílica, giz, etc. liberam água combinada em temperaturas em

torno de 200ºC.• O uso de óxido de cálcio em pó é extremamente difícil devido a sua forte característica de

absorver água, principalmente durante o armazenamento, dificuldade de dispersão no compostos e sua periculosidade de manuseio por ter propriedades corrosivas.

• Como alternativa os fornecedores o vendem na forma de pastas ou grânulos, utilizando vários substratos para recobrir a partícula de óxido de cálcio, permitindo que a mesma seja acessível à água apenas quando no composto.

• Os vários tipos de substratos utilizados são, por exemplo: óleo aromático ou parafínico, cera parafínica ou polietileno.

• O tipo de substrato a ser escolhido dependerá do polímero e do artefato que utilizaremos.

INFLUÊNCIAS NAS PROPRIEDADES FÍSICAS

• Especialmente com borracha natural a velocidade de vulcanização é influenciada e a formulação necessita ser ajustada para manter as propriedades físicas.

• Essa alteração deve ser feita, pois o óxido de cálcio reage como um acelerador na composição de borrachas, combinado com o sistema de vulcanização existente, irá modificar levemente a curva de vulcanização. A adição de aceleradores como ditiocarbamatos ou outro tipo de ultra-acelerador farão a correção da curva de vulcanização.

• Compostos expandidos que utilizem óxido de cálcio terão as seguintes características melhoradas:– A taxa de expansão aumenta – A estrutura do poro será melhor – A superfície do artefato é melhor – A resistência à deformação permanente será melhorada

INFLUÊNCIAS NAS PROPRIEDADES FÍSICAS

• Envelhecimento• A adição de óxido de cálcio não tem nenhuma influência significativa no envelhecimento

dos elastômeros. Testes efetuados entre 50 e 100ºC de até 14 dias não mostraram qualquer variação significativa.

• Propriedades Elétricas• O óxido de cálcio não afeta ser baseados tanto em borracha as propriedades dielétricas dos

elastômeros utilizados na indústria de fios e cabos, seu uso por vários anos não demonstrou comprometimento dessas propriedades.

ESTABILIDADE• O fator mais importante no uso de um dessecante é seu correto

armazenamento e uso.• O óxido de cálcio é altamente higroscópico e hidrata em 2 dias quando

exposto a condições ambientais muito úmidas, como por exemplo, acima de 60% de umidade relativa do ar. Sua dispersão nos substratos já mencionada retardará essa absorção, mas note-se não impedirão a mesma, logo é importante utilizar o óxido de cálcio o mais rápido possível após sua fabricação;

UTILIZAÇÃO DO ÓXIDO DE CÁLCIO• O uso de um dessecante é inevitável quando a vulcanização do artefato

de borracha ocorre em pressão atmosférica ou baixa pressão. As principais aplicações são e, processos contínuos de vulcanização como perfis em banhos salinos, cura por microonda, túneis de ar quente.

• O compostos de borracha podem ser baseados tanto em borracha natural com em borrachas sintéticas, tal como EPDM.

• Os perfis podem ser sólidos ou expandidos; a concentração de óxido de cálcio de 8 phr é a mais comum e suficiente em aplicações industriais.

UTILIZAÇÃO DO ÓXIDO DE CÁLCIO• Os perfis produzidos são utilizados para:• Industria automobilística

– Selos de portas– Guarnições– Gaxetas

• Construção Civil– Guarnições de janelas– Gaxetas– Junções de pontes

UTILIZAÇÃO DO ÓXIDO DE CÁLCIO• O óxido de cálcio também é utilizado em outras aplicações como:

– Correias em V– Correias transportadoras– Impermeabilizações– Cabos elétricos– Adesivos– Mastiques

COMO UTILIZAR O ÓXIDO DE CÁLCIO

• É imperativo para uma ótima eficiência obtermos uma ótima dispersão do óxido de cálcio no polímero, durante o processo de composição.

• O melhor momento para introduzir o óxido de cálcio deve ser testado para cada aplicação, obtendo assim a melhor dispersão e controle de porosidade.

• A temperatura e o tempo de reação são os fatores principais que influenciam a eficiência do óxido de cálcio. Em geral, é recomendado adicionar o óxido de cálcio nos instantes iniciais do processo de mistura, por exemplo, no misturador interno na mais alta temperatura.

COMO UTILIZAR O ÓXIDO DE CÁLCIO

• Quando adicionamos o dessecante no moinho misturador, a temperatura e o tempo podem ser insuficientes para obter a total absorção de água. Nesse caso deve-se deixar o composto descansar por um período maior antes do uso, para que o óxido de cálcio faça sua função.

• Após preparado o compostos o mesmo pode ser armazenado por até 1 semana sem absorver água, após esse período existe a possibilidade de absorção de água e o composto deve ser novamente processado incorporando-se mais óxido de cálcio.

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