Apresentação tecnologia da borracha

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CURSO DE TECNOLOGIA DA 
BORRACHA
Professor: Valdemir José Garbim.
MÓDULO 1 - ASSUNTOS
Parte “A”
• Definição Genérica da borracha
• Como entende-se este material
• Constituição Estrutural Básica
• Nomenclatura da Combinação 
Estrutural
• Monômero/Homopolímero
• Dipolímero/Terpolímero
• Principais ligações estruturais
• Compostos
• Estados Estruturais 
(Inicial/Final)
• Critério de Escolha do Polímero
• Especificações 
Complementares
• Algumas Características 
Normalizadas.
Parte “B”
• Artefato Técnico de Borracha
• Informações sobre o Artefato Técnico.
• Desenvolvimento do Artefato
• Classificação Funcional dos 
Ingredientes de Composição
• Máquinas para Processamento de 
Mistura.
• Gráficos de Controle de 
Processamento.
• Máquinas para Conformação do 
Artefato
• Características Técnicas dos Artefatos 
em diversos Elastômeros.
O que é a Borracha?
• Nos estudos da ciência dos materiais podemos 
classificar as borrachas (elastômeros) como 
materiais com características “visco-elásticas” que 
tem um comportamento intermediário entre os 
sólidos rígidos e os fluídos líquidos.
• As borrachas oferecem propriedades mecânicas, 
químicas e térmicas muito interessantes à 
engenharia, quando se deseja unir duas partes, 
estando uma fixa e outra com movimento em algum 
grau de liberdade.
Como entende-se este 
material
• A borracha é um material muito simples de se entender 
– Só existem dois tipos de borracha:
As borrachas natural
As borrachas sintéticas 
– Só se apresentam em um de dois estados:
Como Borracha crua
Como Borracha Vulcanizada
– Sob duas características estruturais típicas:
Cadeias insaturadas
 Cadeias saturadas
 
 
Como entende-se este 
material
• Basicamente são 3 os principais agentes que 
provocam a mudança de estado das borrachas !
• O enxofre
• Os peróxidos 
• (* Resinas em casos especiais)
• Os óxidos Metálicos 
• Condição típica para mudança de Estado !
Temperatura/ Pressão / Tempo 
Constituição Estrutural Básica
• Basicamente a constituição estrutural de uma 
molécula da borracha é formada principalmente de 
combinações regulares de átomos de hidrogênio 
ligados por forças intermoleculares a átomos de 
carbono, assim, são chamadas de Estruturas 
Hidrocarbônicas.
 
 H H H H H H
 C C C C C C
 H H H H H H
 
Nomenclatura da Constituição Estrutural 
• Homopolímero; Dipolímero; Terpolímero
• As combinações regulares e repetitivas de Estrutura 
Hidrocarbônicas, dão origem a gigantescas cadeias 
moleculares que são chamadas de polímeros (no 
caso da borracha – polímeros elastoméricos devido 
às características elásticas).
POLI = MUITAS
MERO = PARTES
 Polímeros = Muitas partes iguais e repetitivas 
de combinações hidrocarbônicas
Monômero / Homopolímero
• Chamamos de “Monômero” a formação completa de 
uma molécula elementar que após ligada a outras 
repetidas vezes, constituirão o Polímero.
Monômero / Homopolímero
• Se esta repetição de “n” vezes, for do mesmo 
monômero, dá-se o nome de “Homopolímero” 
(Ex: abaixo butadieno – polibutadieno)
 H H H H H H H H
- C = C - C = C - - C - C = C - C - 
 H H H H 
 
grupo vinil (monômero) n
 
 Moléculas de Butadieno Polibutadieno
 (gás) (homopolímero) 
 
ins
atu
raç
ão
Dipolímero / Terpolímero 
• Dipolímero é a formação estrutural única de 
um polímero (elastômero), constituída de 
ligações intermoleculares de dois tipos de 
monômeros diferentes, divididas em espaços 
regulares e repetitivos.
• Terpolímero, a formação é análoga ao 
dipolímero, porém são três tipos de 
monômeros diferentes ligados entre si 
(exemplo a seguir; etileno etileno + 
propileno = EPM etileno + propileno + 
dieno = EPDM)
 CH3 CH3
 n CH2 = CH2 + n CH = CH2 -- CH2 – CH2 – CH – CH2 -- 
 etileno propileno EPM n
 CH3
 -- CH2 – CH2 – CH – CH2 – (Dieno) 0,2 --
 EPDM n
Dipolímero / Terpolímero
Grupo 
Metil
Principais Ligações 
Estruturais
 A ligação entre os elementos estruturais de um polímero 
elastomérico vulcanizado basicamente está formada por 
três principais energias ou forças de união, que são:
• Forças (Energia) de ligação intermolecular:
– Ligação entre os elementos constituintes (Ex.: C – H)
• Forças (energia) de ligação intramolecular:
– Ligação entre dois ou mais grupos moleculares 
vizinhos por atração (diminuem e até se anulam por 
ação de temperatura, é reversível)
Principais Ligações 
Estruturais
• Força (energia) de Ligação de 
Encadeamento: 
– Ligações ou amarrações entre dois ou mais 
grupos moleculares por vulcanização ou cura 
(encadeamento irreversível).
Compostos
• Os artefatos de borracha, na realidade são 
compostos de diversos ingredientes, que 
após devidamente misturados, em máquinas 
específicas conforme figuras 1 a 8 e 
submetidos a determinadas condições de 
conformação (máquinas conforme figuras 9 a 
20) são lhes fornecidas as formas 
geométricas e propriedades finais de 
utilização.
Fig. 1
Fig. 2
Fig. 3
Fig. 4
Fig. 5
Fig. 6
Fig. 7
Fig. 8
Fig. 9
Fig. 10
Fig. 11
Fig. 12
Fig. 13
Fig. 14
Fig. 15
Fig. 16
Fig. 17
Fig. 18
Fig. 19
Fig. 20
Fig. 21
Basicamente os ingredientes de composição 
são:
• Polímero (Elastômero) principal
• Ativadores
• Antidegradantes
• Cargas
• Plastificantes
• Agentes de Cura
• Aceleradores 
Compostos
Estados Estruturais 
(Inicial/Final)
• Designa-se, estado Estrutural “Inicial” do composto 
elastomérico, quando todos os ingredientes de 
composição estão devidamente misturados e 
perfeitamente homogêneos, seja; adequadamente 
disperso no composto popularmente chamado de 
Composto no Estado Crú ou Verde.
Estados Estruturais 
(Inicial/Final)
• Designa-se, estado estrutural “Final”, quando tal 
composto já sofreu a reação “Físico-Química” de 
Vulcanização (Cura), apresentando daí, a forma 
geométrica e todas as propriedades mecânicas, 
térmicas e químicas que a engenharia determinou 
que fosse atendida por tal artefato técnico (elemento 
de máquina).
Critério de Escolha do 
Polímero
• O primeiro passo para escolha da borracha a ser usada 
em determinado artefato é saber com máxima precisão as 
condições de aplicação e trabalho de tal artefato.
• Em seguida, tomando como parâmetro a “Resistência 
Química e Térmica” que o material deverá oferecer, 
consulta-se o gráfico figura 2 (a seguir), fundamentado 
pelas normas ASTM D-2000; SAE J – 200 e ABNT – EB – 
362, que mostra as famílias elastoméricas mais 
adequadas para cada aplicação. (A Tabela 1 também 
auxilia).
• Definido o polímero (Elastômero), dá-se seqüência ao 
projeto da formulação.
GRÁFICO ASTM – D 2000 (TIPO / CLASSE)
(O gráfico mostra os parâmetros limites paraindicação de famílias de elastômeros 
considerando ensaios com 70 horas de exposição às Temperaturas “TIPO” e 
Inchamento “CLASSE” por imersão em Óleo padrão ASTM n º 3)
Especificações 
Complementares
• Além de orientar sobre a escolha do 
Elastômero mais indicado, para cada caso, 
as normas já citadas também norteiam sobre 
algumas propriedades específicas que o 
composto do artefato deve atender.
Algumas Características Normalizadas
 
• Ensaios específicos
– Dureza
– Tensão de Ruptura
– Alongamento à Ruptura
– Envelhecimento Térmico
– Resist. ao Ozônio/Intempéries
– Reist. a Liquidos Orgânicos
– Resistência ao Rasgamento
– Resistência á Abrasão
– Resistência à Água
– Deform. Permanente à compressão
– Deflexão por compressão
– Resistência a baixas temperaturas
– Resistência à flexão dinâmica
– Força de adesão a substratos
– Restrição ao manejamento
– Resiliência (memória elástica)
Ainda, todos estes ensaios admitem diversas variações nos métodos de 
seus desenvolvimentos abrangendo uma ampla gama de exigências de 
aplicações dos artefatos.
Artefato Técnico de Borracha
• O que são Artefatos Técnicos de Borracha ?
– São peças ou elementos de máquinas que 
atendem especificações normalizadas.
– Devem trabalhar em suas funções 
desempenhando e suportando com segurança 
todas as condições de aplicação de seu projeto 
por longa vida útil.
Informações Sobre o Artefato Técnico
• Coleta de Dados:
– Cercar-se de máximas informações sobre o Artefato.
• Condições de Trabalho
• Produtos químicos em contrato
• Ação de Temperatura
• Intemperismo
• Solicitações estáticas ou dinâmicas
• Histórico de peças iguais anteriores
• Amostras / desenhos
• etc. 
– É de boa prática elaborar um questionário técnico para 
auxílio na coleta de informações (Modelo a seguir).
Desenvolvimento do Artefato
• Conhecendo-se, então as informações de emprego 
do artefato, o tecnologista já poderá partir com o 
desenvolvimento do projeto de formulações e 
compostos para produzir o dito artefato, como segue:
– Escolha do elastômero (já visto anteriormente)
– Escolha dos demais ingredientes de composição
– Definição de processos e métodos de fabricação
– Máquinas e equipamentos de mistura
– Métodos e processos de conformação
– Métodos e processos de vulcanização e acabamento
– Testes e Ensaios
– Outros
Classificação Funcional dos Ingredientes 
de Composição 
• Elastômero 
Elemento principal do composto já visto 
anteriormente forma de escolha.
• Agentes de Proteção
 Ação Funcional como protetor de ataque dos 
 agentes atmosféricos (ozônio, oxigênio, etc.)
• Cargas 
Reforçantes: Melhoram as propriedades 
mecânicas do composto.
Inertes: reduz o custo e melhora 
processabilidade
Classificação Funcional dos 
Ingredientes de Composição
• Plastificantes
Peptizantes: Auxiliam a plastificação do 
polímero no início da mastigação.
Óleos: Melhora processabilidade e ajustam 
algumas propriedades do artefato final.
Auxiliares de processo: Melhora 
processabilidade, fluidez, incorporação de 
cargas e aspecto final do artefato.
Classificação Funcional dos Ingredientes de 
Composição
• Ativadores
Promove a ativação dos agentes de 
vulcanização no elastômero. 
• Agentes de Vulcanização
Promove a mudança de estado de composto 
crú para vulcanizado.
• Aceleradores
Reduz o tempo da reação de vulcanização.
• Outros
Corantes, Esponjantes, Antichama, Odorantes, 
etc.
 CARACTERÍSTICAS
 TÉC. DOS ARTEFATOS EM DIVERSOS ELASTÔMEROS
PROPRIEDADES Nome Químico BOR.NATURAL BOR. NITRÍLICA POLICLOROPREN
O
HYPALON FLUOR ELASTÔMERO
Designação do Material
(classificação ASTM D-2000, SAE J200, ABNT EB 362)
AA BF,BG, BK, CH BC, BE CE HK
Carga de Ruptura (kg/cm2) Goma Pura Mais de 210 Menos de 70 Mais de 210 Mais de 105 85
Carga de Ruptura (kg/cm2) Com Negro de Fumo Mais de 210 Mais de 140 Mais de 210 Mais de 175 105 260
Gama de Dureza (Durôm. A) 30-90 40-95 40-95 40-95 50-90
Peso Específico (Material de Base) 0,93 1,00 1,23 1,12 1,8
Adesão aos metais Excelente Excelente Excelente Excelente Raz. a Boa
Adesão aos tecidos Excelente Boa Excelente Boa Boa
Resistência ao Rasgamento Muito Boa Razoável Boa Razoável Raz. a Boa 
Resistência à Abrasão Excelente Boa Excelente Excelente Boa
Deformação à Compressão Boa Boa Raz. a Boa Razoável Excelente
Recuperação A frio Excelente Boa Boa Razoável Razoável
Recuperação A quente Excelente Boa Muito Boa Boa Boa
Rigidez Dietétrica Excelente Fraca Muito Boa Muito Boa Muito Boa 
Isolamento Elétrico Boa a Exc. Fraca Raz. a Boa Boa Boa
Permeabilidade aos Gases Raz. Baixa Baixa Baixa Baixa a Muito 
Baixa
Muito baixa
Resistência aos Ácidos Diluídos Raz. a Boa Boa Excelente Excelente Boa e Excel..
Resistência aos Ácidos Concentrados Raz. a Bboa Boa Boa Boa Excelente
Resistência aos Hidrocarb. Alifáticos Fraca Excelente Raz. a Boa Raz. a Boa Excelente
Solventes Hidrocarb. Aromáticos Fraca Boa Razoável Razoável Excelente
Solventes Oxigenados (cetonas, etc.) Boa Fraca Fraca a Raz. Fraca a Raz. Fraca
Solventes Solventes de esmalte Fraca Razoável Fraca Fraca Fraca a Raz.
Resistência a: Inchamento em Lubrif. Fraca Muito Boa Boa Boa Excelente
Resistência a: Petróleo e gasolina Fraca Excelente Boa Boa Excelente
Resistência a: Óleos animais e vegetais Fraca a Boa Muito Boa Boa Boa Excelente
Resistência à Absorção de água Muito Boa Boa Boa Boa Muito Boa
Resistência à: Oxidação Boa Boa Muito boa Excelente Excepcional
Resistência à: Ozônio Fraca Razoável Muito boa Excepcional Excepcional
Resistência à: Envelhecim. Por luz solar Fraca Fraca Muito boa Excepcional Excepcional
Resistência à : Envelhecimento térmico Razoável Boa Boa Muito Boa Excepcional
Resistência à: Temperaturas baixas Muito boa Raz. a boa Boa Boa Raz. a Boa
Resistência à: Chamas Fraca Fraca Boa Boa Excelente
CARACTERÍSTICAS 
TÉC. DOS ARTEFATOS EM DIVERSOS ELASTÔMEROS
PROPRIEDADES Nome Químico BOR. SILICONE BOR. DE EPDM BOR. DE SBR BOR. BUTILICA FLUOR SILICONE
Designação do Material
(classificação ASTM D-2000, SAE J200, ABNT EB 362)
GE CA AA AA FK
Carga de Ruptura (kg/cm2) Goma Pura Menos de 105 Menos de 70 Menos de 70 Mais de 105 Menos de 105
Carga de Ruptura (kg/cm2) Com Negro de Fumo Mais de 105 Mais de 140 Mais de 140 Mais de 140 Mais de 105
Gama de Dureza (Durôm. A) 40-85 30-90 40-90 40-75 58 a 68
Peso Específico (Material de Base) 1,14-2,05 0,86 0,94 0,92 1,45
Adesão aos metais Excelente Razoável Excelente Boa Boa
Adesão aos tecidos Excelente Boa Boa Boa Excelente 
Resistência ao Rasgamento Fraca Razoável Razoável Boa Razoável
Resistência à Abrasão Fraca Boa a Excel. Boa a Excel. Boa Razoável
Deformação à Compressão Razoável Boa Boa Razoável Boa
Recuperação A frio Excelente Excelente Boa Fraca Boa
RecuperaçãoA quente Excelente Excelente Boa Muito Boa Excelente
Rigidez Dietétrica Boa Excepcional Excelente Excelente Muito Boa
Isolamento Elétrico Excelente Excepcional Boa a Excelente Boa a Excelente Excelente
Permeabilidade aos Gases Raz. Baixa Raz. Baixa Raz. Baixa Muito Baixa Razoável
Resistência aos Ácidos Diluídos Excelente Excelente Raz. a Boa Excelente Excelente
Resistência aos Ácidos Concentrados Razoável Boa Raz. a Boa Boa Boa
Resistência aos Hidrocarb. Alifáticos Fraca Fraca Fraca Fraca Boa
Solventes Hidrocarb. Aromáticos Fraca Fraca Fraca Fraca Boa
Solventes Oxigenados (cetonas, etc.) Razoável Excelente Boa Boa Razoável
Solventes Solventes de esmalte Fraca Raz. a Boa Fraca Raz. a Boa Fraca
Resistência a: Inchamento em Lubrif. Razoável Fraca Fraca Fraca Excelente
Resistência a: Petróleo e gasolina Razoável Fraca Fraca Fraca boa
Resistência a: Óleos animais e vegetais Boa a Excel. Boa a Excel. Fraca a Boa Muito Boa Excelente
Resistência à Absorção de água Excelente Excelente Boa a Muito Boa Muito Boa Excelente
Resistência à: Oxidação Excelente Excelente Razoável Excelente Excepcional
Resistência à: Ozônio Excelente Excepcional Fraca Excelente Excepcional
Resistência à: Envelhecim. Por luz solar Excelente Excepcional Fraca Muito Boa Excepcional
Resistência à : Envelhecimento térmico Excepcional Excelente Raz. a Boa Muito Boa Excepcional
Resistência à: Temperaturas baixas Excepcional Excelente Muito Boa Boa Excelente
Resistência à: Chamas Raz. a Boa Fraca e Boa Fraca Fraca Excelente 
Módulo 2
C A R G A S
 
 
 
INGREDIENTES DE REFORÇO
 
E DE ENCHIMENTO
 
DEFINIÇÃO
• O QUE SÃO CARGAS?
 
- Ingredientes que são adicionados ao composto de 
borracha com as seguintes finalidades principais:
 
→ Melhorar propriedades mecânicas finais;
→ Reduzir custo do composto,
→ Facilitar processamento.
CLASSIFICAÇÃO DAS CARGAS 
· Cargas são classificadas em dois grupos:
→ Cargas Reforçantes 
 - Negro de Fumo
 - Dióxido de Silício (sílicas)
→ Cargas Inertes ou de Enchimento 
 - Caulins 
(silicato de Alumínio)
 - Talco (Silicato de Magnésio)
CLASSIFICAÇÃO DAS CARGAS 
 - Carbonato de Cálcio
- Diatomita (Terras diatomacea)
- Dolomita
- Sulfato de Bário
- Sulfato de Cálcio
- Quartzo
- Outros
NEGRO DE FUMO
• Carga reforçante mais largamente usada 
(artefatos pretos)
– Melhora as propriedades mecânicas de 
elastômeros que já as apresentam boas, no 
estado goma pura; (Borracha Natural, 
Butílica e Cloropreme).
 
– Proporciona elevadas propriedades mecânicas 
em elastômeros que as apresentam pobres no 
estado goma pura; (SBRs, Nitrílicas, EPDM, 
Outras)
NEGRO DE FUMO
• O que são os Negros de Fumo?
 
• São basicamente materiais
 carbonáceos finamente divididos.
 
• São obtidos através da Pirólise de 
 Hidrocarbonetos (normalmente 
 Petroquímicos), gasosos ou líquidos .
NEGRO DE FUMO
• Qual a constituição elementar dos Negros 
de Fumo?
 
– Basicamente compõem-se de:
 
→ Carbono Elementar ...........90 a 99%
→ Hidrogênio ......................0,05 a 0,6%
→ Oxigênio ............................. 0 a 3,5%
→ Enxofre ................................0 a 1,0%
→ Cinzas .................................0 a 1,0%
NEGRO DE FUMO
• Como são produzidos os Negros de Fumo?
– São mais conhecidos “5” processos de produção:
→ Lampblack
→ Termal (Termal Black)
→ Canal (Channel Black)
→ Fornalha a Gás
→ Fornalha a Óleo (Fornace Black)
 
* Processo mais moderno e econômico, atualmente usado.
Figura 1, apresenta esquema deste processo de produção.
CARGAS REFORÇANTES E INERTES
NEGRO DE FUMO
• Classificação dos Negros de Fumo:
- Pode ser segundo as propriedades oferecidas ao 
composto de Borracha.
Classificação dos Negros de Fumo:
- Pode ser segundo as propriedades oferecidas ao composto de 
Borracha
Ex: SAF  Super Abrasão Fornalha
 ISAF  Intermediário Super Abrasão Fornalha
-Pode ser segundo a processabilidade oferecida ao composto de 
borracha
Ex: FEF  Fácil (rápida) Extrusão Fornalha
 SPF  Super Processamento Fornalha
NEGROS DE FUMO
– Ou ainda pela utilização do artefato de 
Borracha.
Ex. GPF Geral Utilização Fornalha 
(General Porpouse)
 SRF Semi Reforçante Fornalha
 
NEGROS DE FUMO
• Classificação dos Negros de Fumo 
(cont.)
Nota: Em 1966 um comitê (D-24) da ASTM 
aprovou o sistema de Classificação 
ASTM-D-1765/67 para os Negros de Fumo 
usados em Borracha, como segue.
NEGROS DE FUMO
Exemplo:
N – 3 3 0 
 
 
EXPLICAÇÃO
 Série N Velocidade de cura 
normal, Negro de Fumo de fornalha.
Série S velocidade de cura mais 
lenta, Negro de Fumo de canal, ou 
oxidados/tratados (ácidos).
Primeiro N º Indica o tamanho da 
partícula em nanômetro (= 10 –9 metro), 
medido com microscópio eletrônico.
Ùltimo N º Algarismos arbitrários 
de controle (nenhum significado para o 
composto de borracha).
Arbitrário
Tamanho da
Partícula
N ou S 
Tabela 01
PROPRIEDADES FUNDAMENTAIS DOS
NEGROS DE FUMO
• As principais propriedades dos Negros de 
Fumo a serem consideradas em um 
composto de borracha são:
• Tamanho de partícula / Área Superficial
• Estrutura (Agregados)
• Atividade Superficial Específica
• Porosidade
• Condutividade Elétrica
O Valor da absorção de DBP determina o tamanho da estrutura.
PROPRIEDADES FUNDAMENTAIS DOS
NEGROS DE FUMO
• Tamanho da Partícula: (Ver figura 02)
– Esta é obtida através de medição em microscópio 
eletrônico, variando de 11 a 500 nanômetros
• Partícula menor mais reforçante.
• Área superficial da partícula:
– Esta é obtida pela medição da absorção de certa 
quantidade – (mg) de IODO por “g” de Negro de Fumo 
(isto é chamado de n º de iodo; varia de 7 a 270 mg/g.
– É esta área superficial que terá contato (molhabilidade) 
direto de interface com o Elastômero.
FIGURA 
2
PROPRIEDADES FUNDAMENTAIS DOS
NEGROS DE FUMO
• Estrutura
– Durante a produção dos Negros de Fumo, as 
partículas podem fundir-se umas com as outras 
formando agregados fibrosos (cachos) 
tridimensionais: a estes chamamos de 
ESTRUTURA.
– A medição dos espaços vazios entre as partículas 
que formam os agregados é feita por meio da 
absorção de “DBP” (cm3 de DBP por 100 g de 
Negro de Fumo). Quanto maior o n º de DBP, maior 
será a ESTRUTURA.
 São estes espaços vazios que serão preenchidos 
pelo Elastômero.
PROPRIEDADES FUNDAMENTAIS DOS
NEGROS DE FUMO
• Atividades Superficial Específica:
– Esta, está relacionada com a quantidade de 
grupos, contendo oxigênio existente na 
superfície das partículas de Negro de Fumo.
– Alta atividades superficial significa forte 
interação entre o Negro de Fumo e o Elastômero, 
assim, melhores propriedades mecânicas do 
artefato final.
– Negros de Fumo produzidos pelas novas 
tecnologias,apresentam superior atividade 
superficial específica.
PROPRIEDADES FUNDAMENTAIS DOS
NEGROS DE FUMO
• Porosidade da partícula:
– Partículas de Negro de Fumo podem conter 
poros ou crateras superficiais, cujas moléculas 
do elastômero penetram, se ancoram e ajudam 
no reforço.
– Também, podem ter micro-poros que são 
inferiores ao tamanho das menores moléculas 
do Elastômero, não participando da interação 
Elastômero/Carga, não interferindo no 
reforçamento.
PROPRIEDADES FUNDAMENTAIS DOS
NEGROS DE FUMO
• Condutividade Elétrica:
– Negros de Fumo, por serem basicamente 
carbono, são condutivos à eletricidade.
– Podem ser usados em compostos para artefatos 
antiestáticos.
– A condutividade elétrica do composto será 
maior, se usado Negro de Fumo de pequenas 
partículas e alta Estrutura.
ESCOLHA DO NEGRO DE FUMO, 
SEGUNDO AS PROPRIEDADES DO 
COMPOSTO VULCANIZADO
– TABELA N º 02
– TABELA N º 03
TABELA 02
PROPRIEDADES
 DESEJADAS
TAMANHO DA 
PARTÍCULA
ESTRUTURA NEGROS DE 
FUMO 
RECOMENDADOS
ALTA TENSÃO DE 
RUPTURA
PEQUENA ----- SAF; ISAF
ALTA RESISTÊNCIA AO 
RASGAMENTO 
PEQUENA BAIXA HAF
ALTO ALONGAMENTO MÉDIA BAIXA SRF; GPF
ALTO MÓDULO PEQUENA ALTA HAF; SPF
ALTA RESILIÊNCIA MÉDIA BAIXA GPF; SRF
BAIXO DESENVOLVIMENTO 
DE CALOR
MÉDIA BAIXA GPF; SRF
RESISTÊNCIA A FADIGA 
DINÂMICA
PEQUENA BAIXA HAF; GPF; APF
RESISTÊNCIA DINÂMICA A 
RACHADURAS
PEQUENA A MÉDIA ALTA FEF; APF
RESISTÊNCIA A ABRASÃO PEQUENA ALTA SAF; ISAF; HAF
MELHOR 
EXTRUDABILIDADE
MÉDIA ALTA FEF; APF; GPF
TABELA 03
GUIA PRÁTICO PARA ESCOLHA DO NEGRO DE FUMO
CARGAS REFORÇANTES
 BRANCAS SÍLICAS
• O que são as Sílicas ?
– São tipos de cargas brancas base mineral 
natural, processadas e tratadas por meios 
químicos e/ou térmicos, que dão origem a 
determinadas partículas e agregados de 
partículas que, quando adicionadas a compostos 
de borracha, oferecem poder reforçamento.
TIPOS DE SÍLICAS
• Sílica Pirogênica
• Sílica Preciptada
SÍLICA PIROGÊNICA
• Obtenção:
– Basicamente pela hidrólise do tetracloreto de silício 
em chama de gás oxídrico.
– Temperatura deste processamento aprox. 1400 º C.
– Obtém-se Sílica Anidra com pureza 99% de SiO2, 
tamanho de partícula de 5 a 15 nanômetro
SÍLICA PIROGÊNICA
• Aplicações:
– Borracha de Silicone (basicamente consideradas 
como únicas que oferece reforço).
– Tintas, Vernizes, Alguns Adesivos, etc...
– Usada como Aditivo Fosqueante (Fosco)
– Agente Tixotrópico.
* Tipo mais comum no Brasil “Carbosil” 
fornecido pela CABOT.
SÍLICA PRECIPITADA
• Obtenção:
– Parte-se da areia de estrutura cristalina.
– Esta é submetida a uma reação química com 
hidróxido de sódio, ou ainda, através de fusão 
alcalina com carbono de sódio, dando origem ao 
Silicato de Sódio, suspenso em água.
– Após, passa por um processo de precipitação, 
lavagem e filtragem, seguindo para secagem e 
embalagem.
SÍLICA PRECIPITADA
• Principais características como Carga 
Reforçante
– Partícula Granulometria
– Estrutura Agregados Aglomerados
– Área Superficial
– Microporosidade
– Porosidade
– Atividade Superficial
– Umidade Oclusa
SÍLICA PRECIPITADA
• Partícula Granulometria
– O tamanho de partícula da sílica pode ser 
medida por meio de microscópio 
eletrônico.
– Tamanho da partícula pode variar de 5 a 
25 nm (manômetro).
SÍLICA PRECIPITADA
• Estrutura Agregados Aglomerados
– Durante o processo de fabricação das sílicas, as partículas 
podem fundir-se entre si, formando pequenos agregados de 
tamanho entre 50 a 200 nm. Estes agregados são formas 
estruturais que não são destrutíveis por ação mecânica na 
incorporação ao composto de borracha, assim, oferecendo 
reforçamento.
– Por tratamento secundário, pode-se juntar certas 
quantidades de agregados formando os aglomerados de 
tamanho entre 1 a 50 µm (micrômetro). Estes aglomerados 
são dispersáveis por altas taxas de cisalhamento no 
composto de borracha.
SÍLICA PRECIPITADA
• Área Superficial
– Esta é a superfície total, cuja borracha fará contato direto 
(molhabilidade) com a sílica.
– Medição é feita pela absorção de CTAB (Brometo de Cetil 
Tetra Amônia), ou pela absorção de nitrogênio (BET).
– O método CTAB mede a área superficial, excluídas as 
porosidades das partículas
– O método BET mede a área superficial, incluindo as 
porosidades.
* A diferença dos valores BET - CTAB, indica a quantidade de 
porosidade existente.
SÍLICA PRECIPITADA
• Microporosidade - Porosidade
– Microporosidade são microfuros infinitamente pequenos, 
contidos na superfície das partículas. Estes são inferiores ao 
menor tamanho de molécula do Elastômero, porém, roubam 
aceleradores.
– As microporosidades deverão ser preenchidas por DEG, PEG ou 
TEA. (Emprego aprox. 5% sobre a quantidade de cargas.
– As porosidades são furos maiores na superfície das partículas. As 
moléculas elastoméricas penetram na porosidade, o que ajuda o 
efeito de reforçamento.
NOTA: DEG = Dietilenoglicol; PEG = Polietilenoglicol
 TEA = Trietanolamina 
* A diferença dos valores BET - CTAB, indica a quantidade de porosidade 
existente.
SÍLICA PRECIPITADA
• Atividade Superficial
– Basicamente a atividade superficial das partículas 
de sílica é baixa.
– O emprego de Silanos específicos ativam os 
grupos silanois existentes na sílica, 
intensificando a atividade superficial e interação 
com os elastômeros, resultando em melhor 
reforçamento.
* Compostos vulcanizados por enxofre, usar Organo Silanos
 Compostos vulcanizados por peróxidos, usar Vinil Silanos 
SÍLICA PRECIPITADA
• Umidade:
– Sílica Precipitada, normalmente contém 
quantidade de aprox. 7% de umidade, devido ao 
processamento de produção.
– Grande porte desta umidade, é melhor que seja 
retirada nos processamentos de mistura com o 
elastômero (processar em temperaturas 110 a 
120º C, quando possível).
– Adicionar dessecantes no composto (óxido de 
cálcio.
– Sílicas Precipitadas são Higroscópicas, mantém 
embalagens hermeticamente fechadas.
SÍLICA PRECIPITADA
• Sinônimos: - Sílica Precipitada Amorfa
 - Dióxido de Silicio
 - Sílica Precipitada
 - Sílica Amorfa
 - Sílica Hidratada
• Características do Tipo mais Comum usado em 
Borracha:
• Diâmetro de Partícula....................................... de 5 a 25 nm
• Área Superficial..................................................de 155 a 195 m2/g
• PH (5g/100 ml H20)..............................................de 6,0 a 7,2
• Densidade Aparente...........................................0,22 g/cm3
• Densidade Real................................................... 2,0 g/cm3
• Teor de Umidade a 105 º C................................ 6 a 7 %
• Perda no Fogo a 900 º C.................................... ~11% 
• Finalidade de Uso:
– Reduzir custo do composto
– Facilitar processamento; Mistura; Extrusão; Calandragem, 
etc.
– Melhora estabilidade dimensional, principalmente perfis 
extrusados.
– Reduz contração em artefatos de alta dureza.
– Melhora isolamento elétrico.
• Tipos mais Comuns:
- Caulin - Mica Moída - Calcita
 - Talco Industrial - Alumina Hidrada - Diatomita
 - Carbonato Cálcio - Amianto em Pó - Outras
 - Carbonato Magnésio - Dióxido Titânio
 - Carbonato de Bário - Sulfato Bário
 - Óxido de Cálcio- Sulfato Cálcio
CARGAS INERTES
MECANISMO DE REFORÇAMENTO
• Como acontece o efeito de reforçamento?
– Durante a mistura e incorporação 
Elastômero/Carga, as macromoléculas 
elastoméricas envolvem as 
partículas/estruturas das cargas, penetrando 
nas macroporosidades e nos espaços 
interpartículas, ligando umas às outras, e, pela 
atração da atividade superficial, ocorre forte 
aderência.
– Assim, dividindo os eforços, solicitantes 
externos emtensões reativas internas, 
distribuídas entre as moléculas elastoméricas 
e a carga. Ver figuras 3, 4, 5 e 6.
FIGURA 3
FIGURA 4
FIGURA 5
FIGURA 6
MÓDULO 3
PARA COSTOS DE 
PLASTIFICANTES 
PARA COMPOSTOS DE 
BORRACHA
ASSUNTOS
• O que são Plastificantes;
• Para que os usamos em compostos de Borracha;
• Como Auxiliar de Processamento:
• Como Extendedores;
• Propriedades no Composto Cru e Vulcanizado;
• Escolha do Plastificante;
• Classificação dos Plastificantes;
• Peptizantes, Como Funcionam;
• Qual efeito Peptizante;
• Peptizantes Base Química e Nomes Comerciais;
• Peptizantes de Ação Física;
• Famílias de Plastificantes;
• De Origem Vegetal;
• Do Carvão ou Piche;
ASSUNTOS
• Derivados de Petróleo;
• Característica Químicas Básicas;
• Estrutura Molecular dos Óleos;
• Plastificantes Parafínicos;
• Plastificantes Naftênicos;
• Plastificantes Aromáticos;
• Plastificantes de Petróleo;
• Classificação;
• Formações Hidrocarbônicas Secundárias;
• Propriedades Físicas de Controle;
• Tabelas 01, 02, 03 e 04;
• Plastificantes Sintéticos;
• Emprego;
ASSUNTOS
• Necessidade de Uso;
• Algumas Famílias de Plastificantes Sintéticos;
• Influência da Viscosidade do Plastificante;
• Tabelas 05 e 06;
• Outros Tipos de Plastificantes;
• Conclusão.
PLASTIFICANTES
• Como Auxiliar de Processamento:
 - Diminui a viscosidade do composto;
 - Melhora a dispersão e incorporação
 das cargas;
 - Melhora extrusão, injeção, moldagem
 e calandragem;
 - Alguns tipos, intensificam o Tack. 
PLASTIFICANTES
• O que são os Plastificantes para
 Borracha?
 - Basicamente são Óleos de 
diversas naturezas.
• Para que os usamos em compostos
 de Borracha?
 - Como auxiliar de processamento;
 - Como extendedores (reduzir custo);
 - Oferecem algumas propriedades es-
 peciais no composto cru ou após vul-
 canizado.
PLASTIFICANTES
• Como Extendedores:
 - Alguns compostos são usados em 
altas quantidades em combinação com 
 altos teores de carga para redução de 
 custo. 
PLASTIFICANTES
• Propriedades especiais no 
composto
 cru / vulcanizado:
 - Cru, ajusta viscosidade, aumenta a fuidez,
 melhora o Tack;
 
PLASTIFICANTES
 
 - Vulcanizado; baixa dureza; melhora resis-
 tência à flexão; diminui a D.P.C.; melho-
 ra resistência ao frio; melhora resiliência; 
 aumenta o alongamento; reduz flama-
 bilidade; reduz módulos e tensão de
 ruptura, etc.
ESCOLHA DO 
PLASTIFICANTE
• Critérios para escolha do plastifican-
 cante:
 - Compatibilidade entre o polímero e o
 plastificante;
 - Volatilidade durante o processamento 
 do composto; 
 - Não interferir no sistema de cura do
 composto;
 - Resistência à extração por óleos, graxas 
 e solventes (vulcanizados);
 - Baixa volatilidade em altas temperatu-
 ras (vulcanizados);
 - Resistência a descoloração e tendência
 ao manchamento;
 - Não degradar as propriedades físico-quí-
 micas do artigo vulcanizado;
 - Segurança de manuseio e toxidade do
 artefato final.
ESCOLHA DO PLASTIFICANTE
CLASSIFICAÇÃO DOS 
PLASTIFICANTES
• Plastificantes de ação química 
(Peptizantes) . 
 
• Plastificantes de ação física.
PEPTIZANTES
• Como funcionam:
 - Atuam no início da mastigação;
 - Promovem a formação de radicais
 livres, fixam oxigênio nas pontas 
 das moléculas elastoméricas;
 - Reduz o peso molecular médio das
 cadeias elastoméricas;
 
 - Impedem o reagrupamento das cadeias;
 - A ação peptizante é interrompida por in 
gredientes sulfurosos;
 - Usa-se normalmente em NR, IR, SBR e 
CR. 
PEPTIZANTES
PEPTIZANTES
• Qual o Efeito Peptizante:
 - Reduz o esforço mecânico do 
misturador;
 - Reduz o tempo de Plastificação 
(Mastigação);
 - Reduz o consumo de energia na mistu 
ra;
 - Reduz a geração de calor durante a 
 mistura;
 - Aumenta a segurança à pré-
vulcanização;
 - Alguns tipos, melhoram o Tack.
• Usa-se 0,1 a 0,5 phr, dependendo do 
Elastômero.
 
PEPTIZANTES
PEPTIZANTES
• Base química dos Peptizantes:
 - Derivados Sulfonados;
 - Sais de Pontaclorotiofenol; 
 - Mercaptans Aromáticas;
 - Hidazinas Aromáticas;
 - Derivados de Imidazol.
• Alguns Nomes Comerciais:
 - Renacit 7 (Bayer)
 - Renacit 11 / WE (Bayer)
 - Pepplas 222 (Parabor)
 - Struktol A-86 (Parabor)
 - Seriac A-46 (Seriac)
 - Vanax 552 (Vanderbilt), uso em CR
PEPTIZANTES
PLASTIFICANTES AÇÃO 
FÍSICA
 - Plastificante de ação lubrificante (I; Pg.3)
 - Plastificante de ação diluente (II; Pg. 4)
 - Plastificante de ação encapsulante (Ho-
 mogeneizante). (III; Pg. 4)
 - Plastificante de ação solvente (IV; Pg. 4)
 - Plastificantes promotores de Tack (V;
 Pg. 4) 
 - Plastificantes específicos (VI; Pg. 5)
 
PLASTIFICANTES AÇÃO 
FÍSICA
FAMÍLIAS DE PLASTIFICANTES 
• Estes basicamente se dividem em
 quatro famílias distintas:
 - Plastificantes de origem vegetal
 - Plastificantes de carvão ou piche
 - Plastificantes derivados de petróleo
 - Plastificantes sintéticos
PLASTIFICANTES DE 
ORIGEM VEGETAL
 - Pouco usado atualmente
 - Uso como promotor de Tack
 - Basicamente usado o BREU e o
 Alcatrão de Pinho
 PLASTIFICANTES DE
CARVÃO OU PICHE
 - Pouco usado na atualidade
 - Basicamente a Cumarona Indeno
 - Uso para melhorar a resistência à tração
 - Reduz o crescimento de trincas em tra-
 balho dinâmico
 - Não indicado para artigos claros
 - Não indicado para artigos submetidos a
 baixas temperaturas
PLASTIFICANTES 
DERIVADOS 
DE PETRÓLEO
 - Estes são os mais usados em 
compostos de borracha.
• São separados por suas aplicações 
 como:
 - Óleos Extensores → quando usado na
 produção do Elastômero (SBR; BR; IR; 
 EPDM)
 - Plastificante usado no composto (consi- 
 derado na formulação)
PLASTIFICANTES DERIVADOS 
DE PETRÓLEO
PLASTIFICANTES DERIVADOS 
DE PETRÓLEO
• Características Químicas Básicas:
 
 - São Hidrocarbonetos
 - Contém entre 25 e 35 átomos de car- 
 bono na molécula
 - Conforme a disposição destes carbonos
 na estrutura dos óleos, pode-se obter:
 - Óleos Parafínicos (Fig. 1)
 - Óleos Naftênicos (Fig. 2)
 - Óleos Aromáticos (Fig. 3)
PLASTIFICANTES DERIVADOS 
DE PETRÓLEO
FIGURAS 01, 02 e 03
 H H H H H H H H H 
 | | | | | | | ||
 - - - C - C - C - C - - - ou - - - C - C - C - C - C - - -
 
 H H H H H H H
 
 H - C - H H - C - H
 
 H H
 
 FIGURA 1 - Estrutura Molecular do Óleo Parafínico 
 
 FIGURA 2 FIGURA 3
 Estrutura molecular Estrutura molecular
 do óleo naftênico do óleo aromático
 
| |
H
HH HH
H
H
H
H H H
H
H
H
H
 H
 |
- - - C 
 |
 H
 H H
 | |
 C C --- 
 | |
 H H
H H
H
|
H
|
PLASTIFICANTES PARAFÍNICOS
 - São combinações lineares ou ramifica-
 das de ligações simples entre carbono e
 hidrogênio;
 - Apresentam-se como um fluído quase 
 transparente; 
 - Considerados não manchantes;
 - São de baixa polaridade;
 - São menos voláteis (mais estáveis e altas
 temperaturas);
 - São muito compatíveis com Borrachas
 Butílicas e EPDM;
 - Apresentam maior dificuldade de incor-
 poração em outros tipos de Elastômeros.
PLASTIFICANTES PARAFÍNICOS
PLASTIFICANTES NAFTÊNICOS
 - São combinações hidrocarbônicas com
 tendência à formação de anéis cíclicos;
 - Apresentam melhor compatibilidade 
 com Elastômeros de média a alta polari-
 dade;
 - Tem viscosidade mais elevada que os 
 óleos parafínicos;
 
 - Mostram-se com coloração mais opaca 
 (translúcida)
 - Também podem ser considerados como
 não manchantes.
PLASTIFICANTES NAFTÊNICOS
PLASTIFICANTES AROMÁTICOS
 - São óleos com estrutura hidrocarbônica
 primária, contendo 6 átomos de carbo-
 no em forma de anel, unidos por liga-
 ções simples e duplas, alternadas;
 - São óleos de coloração bastante escura;
 - São considerados como manchante;
 - São óleos mais pesados e de viscosida-
 de elevada;
 - As duplas ligações em sua estrutura o tor-
 na muito compatível com os Elastômeros
 de cadeias insaturadas;
 - São os óleos mais usados como extenso-
 res na produção de Elastômero;
PLASTIFICANTES AROMÁTICOS
 - São pouco estáveis a altas temperatu-
 ras (são mais voláteis);
 - São mais facilmente extraídos em testes
 de imersão em solventes;
PLASTIFICANTES AROMÁTICOS
PLASTIFICANTES DERIVADOS
 DE PETRÓLEO
• Classificação:
 - Óleos Parafínicos: os que tem mais de
 55% de hidrocarbonetos parafínicos 
 na sua estrutura molecular;
 - Óleos Naftênicos: os que tem mais de
 35% de hidrocarbonetos naftênicos na
 sua estrutura molecular;
 - Óleos Aromáticos: os que tem mais de
 35% de hidrocarbonetos aromáticos na 
 sua estrutura molecular;
 - Outras formações de hidrocarbônicas 
 secundárias: 
 - Compostos Polares; Asfaltenos e Ole-
 nos e Olefínicos;
PLASTIFICANTES DERIVADOS
 DE PETRÓLEO
PLASTIFICANTES DERIVADOS
 DE PETRÓLEO
• Formações Hidrocarbônicas Secun-
 dárias:
 - Compostos Polares: - o excesso destes,
 no plastificante podem alterar o sistema
 de cura da borracha e intensificar o 
 efeito manchante;
 - Asfaltenos: - interfere na dispersão das
 cargas, enrigece o composto, diminui
 o Tack, provoca bolhas e outros defeitos 
 nos artefatos; 
 - Olefínicos: - apresentam duplas ligações
 entre átomos de carbono, tornando
 instável o composto;
 
PLASTIFICANTES DERIVADOS
 DE PETRÓLEO
 - Parâmetros de escolha ideal dos plasti-
 ficantes, referentes a limites de hidrocar-
 bonetos secundários e fixado pela Nor-
 ma ASTM –D-2226. 
PLASTIFICANTES DERIVADOS
 DE PETRÓLEO
PLASTIFICANTES DERIVADOS
 DE PETRÓLEO
• Propriedades Físicas de Controle:
 - Cor: conforme Norma ASTM-D-1500;
 - Densidade: conforme Norma ASTM-D-
 1298;
 - Viscosidade: conforme Norma ASTM-D-
 287;
 - Constante Viscosidade-Gravidade 
 “VCG”: conforme Norma ASTM-D-2501;
 - Ponto de Fulgor: conforme Norma ASTM-
 D-92;
 - Ponto de Fluidez: conforme Norma ASTM- 
 D-97;
 - Ponto de Anilina: conforme Norma ASTM 
 D-622;
 - Índice de Refração: conforme Norma 
 ASTM-D-1218;
PLASTIFICANTES DERIVADOS
 DE PETRÓLEO
• Ver TABELAS N°s. 01, 02, 03 e 04.
PLASTIFICANTES DERIVADOS
 DE PETRÓLEO
Propriedades Parafinico Relativamente Naftênico Relativamente Aromático Altamente
Naftênico Aromático Aromático
Densidade Kg/dm3 0,816 a 0,840 0,840 a 0,890 0,840 a 0,900 0,900 a 1,015 0,950 a 1,025 0,950 a 1,025
Viscosidade SSU (98,9 oC) 29 a 31 32 a 66 36 a 41 70 a 136 70 a 140 70 a 150
VGC 0,791 a 0,820 0,821 a 0,850 0,851 a 0,900 0,901 a 0,950 0,951 a 1,000 > 1,001
Ponto de Fulgor oC 112 a 260 112 a 260 140 a 190 160 a 260 160 a 260 160 a 260
Ponto de Fluidez oC até -15 até -9 até - 27 até - 20 até 6 até 10
Ponto de anilina oC 75 a 107 75 a 107 60 a 70 35 a 45 ------------------ ------------------
Indice de Refração 2O ºC. 1,449 a 1,488 1,449 a 1,496 1,482 a 1,502 1,482 a 1,502 1,584 a 1,606 1,584 a 1,606
Hidroc. Aromáticos Ca% < 10 < 15 0 a 30 25 a 40 35 a 50 > 50
Hidroc. Naftênicos Cn% 25 a 35 25 a 40 30 a 45 20 a 45 25 a 40 < 40
Hidroc. Parafínicos Cp% 60 a 75 55 a 65 35 a 55 25 a 45 20 a 35 < 25
Saturados % > 65 > 65 35 a 65 20 a 35 < 20 < 20
Cor Transparente Translucido Translucido turvo Translucido Escuro Muito escuro
Nota : É conveniente sempre solicitar o certif icado de análise das propriedades dos Óleos Plastif icantes ao fornecedor, em cada remessa adquirida.
TABELA 01 
Óleos Plastificantes Derivados de Petróleo
Características
A viscosidade Mooney do composto é muito afetada com a adição de óleos plastif icantes, quanto maior o teor de plastif icante 
Viscosidade (dentro dos limites) maior também será o decréscimo da viscosidade do composto. Óleos com viscosidade "SSU" mais elevadas 
Mooney como por exemplo os aromáticos, produz menor redução da viscosidade mooney do composto, enquanto os óleos de viscosidade 
SSU reduzida como os parafínicos, proporcionam maior redução na viscosidade Mooney do composto.
A adição de óleos plastif icantes ( dentro dos teores limites ) nos compostos de borracha auxilia muito a incorporação de cargas e
Processamento demais ingredientes, proporciona menor geraçao de calor na mistura em processamento e menor consumo de energia. Os óleos 
de Mistura plastif icantes aromáticos e naftenicos incorporam-se mais rapidamente que os óleos parafinicos, também, a escolha de óleos de
menor viscosidade SSU permite mais rapidez de incorporação nos compostos de borracha.
O efeito lubrif icante oferecido pelos óleos plastif icantes derivados de petróleo, auxilia moderadamentenos processos de confor-
Processamento mação, como; extrusão, calandragem, injeção, moldagem por compressão e transferência, facilitando a f luidez do composto, 
de Conformação reduzindo rebarbas e melhorando a desmoldagem. Alguns plastif icantes ainda melhora o tack dos compostos proporcionando melhor 
uniformidade na união entre camadas de borracha.
A velocidade de vulcanização não sofre inf luência signif icativa pelos plastif icantes, pode-se dizer que sistemas de vulcanização
Vulcanização por enxofre somente são afetados negativamente quando o teor de compostos polares nos plastif icantes são superiores a 10%. 
Quando o sistema de cura do composto é por peróxidos é aconselhável evitar o emprego de plastif icantes aromáticos, é prefe-
rivel usar óleos parafínicos.
TABELA 02 
Influência dos Plastificantes nos Compostos Cru
Influência
Propriedades
Dureza A dureza do artefato vulcanizado tende a reduzir com o aumento do teor de óleo plastif icante no composto. Plastif icantes de
viscosidade SSU mais elevada proporciona um efeito ligeiramente maior, na redução da dureza no artefato f inal.
Com o acréscimo do teor de óleos plastif icantes no composto, a tensão de ruptura bem como os módulos tendem a diminuir,
Tensão de ruptura porém, o alongamento a ruptura aumenta. 
Alongamento à ruptura O emprego de plastif icantes aromáticos de viscosidade SSU maior, proporciona um pequeno aumento na tensão de ruptura,
e módulos com diminuição no alongamento a ruptura e módulos. 
Os plastif icantes naftênicos e parafinicos apresentam propriedades semelhantes.
A adição de plastif icantes nos compostos de borracha provocam redução na resistência ao rasgamento dos artefatos vulcani-
Resistência zados, se esta for uma propriedade importante do artefato, recomenda-se reduzir a quantidade de plastif icante no composto
ao rasgamento e escolher tipos de cargas reforçantes mais indicadas para tal propriedade.
O emprego de óleo plastif icante em si nos compostos, não altera a resistência a abrasão do produto vulcanizado, o que se enten-
Resistência de é que com a adição de óleo plastif icante na composição torna-se possível aumentar os teores de cargas como negro de fumo
a abrasão e sílicas que proporcionam grande incremento na resistência a abrasão dos artefatos vulcanizados.
A deformação permanente a compressão tambem não sofre significativa inf luência dos óleos plastif icantes. Como regra prática
Deform. Permanente é aconselhável usar pequenas quantidades de óleo, e preferencialmente indicar os parafínicos ou naftênicos de mais alta visco-
a Compressão "DPC" sidade, principalmente devido a melhor resistência a altas temperaturas que o teste de DPC exige.
É comprovado que os plastif icantes interferem signif icativamente nas propriedades dinâmicas dos artefatos vulcanizados. Os 
Propriedades plastif icantes parafínicos de baixa viscosidade melhoram a resiliência, enquanto os plastif icantes aromáticos melhoram a resis-
dinâmicas tência a propagação de trincas em testes de flexão, porém a histerese é maior.
Em se tratando de óleos plastif icantes derivados de petróleo, os mais indicados para artefatos vulcanizados submetidos a baixas
Flexão temperaturas são os parafínicos ou naftênicos de baixa viscosidade e baixo ponto de f luidez, porém, a escolha do polímero é 
a baixas temperaturas muito importante e se a condição de baixa temperatura for um requisito extremamente signif icativo, aconselha-se utilizar plastif i-
cantes sintéticos.
Os plastif icantes com maior quantidade de hidrocarbonetos aromáticos são considerados como manchantes. Os plastif icantes 
Descoloração naftênicos podem provocar pequeno manchamento e os parafínicos podem ser considerados como não manchantes, porém se
e manchamento submetidos a algumas condições de calor e luz, poderão provocar descoloração do artefato.
TABELA 03 
Influência dos Plastificantes nos Compostos Vulcanizados
Influência
Tipos de óleos
Plastificantes NR SBR BR NBR CR CSM EPDM IIR
Parafínico A A A I I I A A
Relativamente Naftênico A A A I I I A A
Naftênico A A A L L L A L
Relativamente Aromático A A A L A A L I
Aromático A A A L A A L* I
Altamente Aromático A A A L A A L* I
A = Boa compatibilidade
L = Compatibilidade limitada
I = Incompatível
L* = Compatibilidade muito limitada 
Famílias de elastômeros
Compatibilidade dos Óleos Plastificantes com os Elastômeros
TABELA 04 
PLASTIFICANTES SINTÉTICOS
• Emprego:
 - Plastificantes Sintéticos são normal-
 mente usados em Elastômeros de média a 
 alta performance técnica, como:
 Borrachas Nitrílicas, Policloroprenos
 . Polietileno Clorosulfonados 
“Hypalon”, 
 . Polietileno Clorado,
 . Borrachas Poliacrílicas,
 . E diversos Termoplásticos.
PLASTIFICANTES SINTÉTICOS
PLASTIFICANTES SINTÉTICOS
• Necessidade do Uso:
 - Estes são normalmente indicados quan-
 do o artefato final exija:
 . Baixíssima extração por solventes,
 . Superior resistência a baixas ou altas
 temperaturas,
 . Melhor estabilidade de extração por
 produtos químicos,
 . Artefatos claros e coloridos,
 . Artigos para contato com alimentos ou
 médico farmacêuticos.
 NOTA: - Normalmente os plastificantes sin-
 téticos são mais polares.
PLASTIFICANTES SINTÉTICOS
PLASTIFICANTES SINTÉTICOS
• Algumas Famílias de Plastificantes
 Sintéticos:
 - Monoesteres: - Butil-oleato (Base; ácidos
 monobásicos com ál-
 cool);
 - Diesteres: - DI-2–Etilexil-Adipato (Base; 
 ácidos dibásicos com ál-
 cool);
 - Glicois: - Trietileno Glicol (Base, ácidos
 monobásicos com glicol);
 
 - Triesteres: - TRI-2-Etilexil-Trimelitato (base;
 ácidos tribásicos com álcool
 ou ácidos monobásicos com
 glicerol);
 - Poliesteres: - Plastificantes poliméricos
 (base; ácidos dibásicos com
 glicois)
PLASTIFICANTES SINTÉTICOS
 - Fosfatos: - Isodecil Difenil Fosfato; Trialil
 Fosfato.
 * Plastificantes Monoesteres, Diesteres, Tries-
 teres e Eposidados; são de menor viscosi-
 dade,
 
 * Plastificantes Poliesteres são de mais alta
 viscosidade. 
PLASTIFICANTES SINTÉTICOS
PLASTIFICANTES SINTÉTICOS
• Influência da Viscosidade do 
Plastifi-cante Sintético nos 
compostos e ar-tefatos de Borracha 
 - Resistência à Extração; melhor os de alta
 viscosidade;
 - Resistência à Baixas Temperaturas; me-
 lhor os de baixa viscosidade;
 - Poder Extensor; melhor os de alta viscosi-
 dade;
 - Poder Lubrificante; melhor os de baixa 
 viscosidade;
 - Manuseio; melhor os de baixa viscosida-
 de.
 * Observar o tipo mais indicado para cada 
 família de Elastômeros.
PLASTIFICANTES SINTÉTICOS
PLASTIFICANTES SINTÉTICOS
• Nomes técnicos e família química de 
 alguns plastificantes sintéticos —
 TABELA 5.
• Orientação para escolha de plastifi-
 cante sintético, segundo o Elastôme-
 ro usado — TABELA 6.
Familia Abreviaturas
Origem Técnicas
DBEA Dibutoxietil Adipato
Adipatos DBEEA Dibutoxietoxietil Adipato
DOA Dioctil Adipato
DIDA Diisodecil Adipato
DINA Diisononil Adipato
ESO Óleo de soja epoxidado
Epoxis G60 Óleo de soja epoxidado
G62 Óleo de soja epoxidado
IOES Isooctil Epoxi Estearato
Fosfatos IDdPF Isodecil Difenil Fosfato
TrAF Trialil Fosfato
BBP ButilbenzilFtalato
DBP Dibutil Ftalato
Ftalatos DIDP Diisodecil Ftalato
DOP Dioctil Ftalato
DUP Diundercil Ftalato
DTDP Ditridecil Ftalato
25P Polimérico Sebaçato Viscos. 200.000 CPS
300P Polimérico Viscosidade 3.300 CPS
Poliméricos 330P Polimérico Viscosidade 5.800 CPS
7046P Polimérico Gluterato Viscos. 12.000 CPS
7092P Polimérico Gluterato Viscos. 24.000 CPS
TIDTM Triisodecil Trimelitato
Trimelitatos TOTM Trioctil Trimelitato
TIOTM Triisooctil Trimelitato
Sebaçatos DOS Dioctil Sebaçato
Glutaratos DBEEG Dibutoxietoxietil Gluterato
DBEG Dibutoxietil Gluterato
Nota : Os fabricantes de Plastificantes sintéticos normalmente identificam seus produtos com
nomes comerciais próprios, portanto no caso de dúvidas na indicação, aconselhamos informar
ao fornecedor (Fabricante do Plastificante) o nome técnico do produto.
Nome Técnico
Nome Técnico de alguns plastificantes sintéticos
TABELA 05 
BORRACHA 
A LTA PO LIS S U LF ETO S PO LIAC R LIC ASÍ N ITR LIC ASÍ PO LIC LO R O PR EN O S N ATU R AL EPD M B A IX A
POLA R ID A D E I I I I I I I I I I POLA R ID A D E
 PO LIU R ETAN O S EPIC LO R ID R IN AS PO LIETILEN O ES TIR EN O PO LIS O PR EN O B U T LIC ASÍ
C LO R O S S U LFO N AD O B U TAD IEN O
------------
DUP
DOS
168 horas a 150 oC 70 horas a 100 oC. 70 horas a 100 oC. --------
------------
DOP
G - 60
-20 oC
-30 oC
7 DIAS A 121 C ---------- ---------- 7 DIAS A 70 oC -20 oC
 DOP 
DOS ------------
 DOP 
DBEA
DOA
-35 oC
70 horas a 100 oC. 70 horas a 100 oC. 70 horas a 100 oC.
DOAIDdPF
 BBP DUP
-25 oC70 horas a 125 oC.70 horas a 125 oC.
TrAF DBEA ; TrAF DBEA ; TrAF
IDdPF
BBP
IDdPF
70 horas a 100 oC.
DOA ; DOP DOP ; DOA
DBEA
DOP
70 horas a 100 oC. 70 horas a 100 oC.
TOTM ; DBEA
BBP ; DUP
IDdPF BBP 
DOS
 DOP 
TOTM ; G-62
(MÉDIO TEOR DE
ACRILONITRILA)
NBR
CR
70 horas a 125 oC.
70 horas a 100 oC.
CSM
CPE
TOTM
(BAIXO TEOR DE
ACRILONITRILA) 70 horas a 100 oC.
BBP ; DOP
DOA
DOA ; BBP
DOP ; DUP
70 horas a 100 oC.
IMERSÃO EM
ÁGUA
P R O P R I E D A D E S D E S E J A D A S
NBR DOABBP ; DUP
DE
ELASTÔMEROS
RESISTÊNCIA A 
BAIXAS TEMP.
IMERSÃO EM
ÓLEO ASTM 3
REFERÊNCIA PARA ESCOLHA DE PLASTIFICANTES SINTÉTICOS
TABELA 06 
Situação de polaridade de alguns elastômeros
FAMILIA
ENVELHECIMENTO
EM AR QUENTE
IMERSÃO EM
ÓLEO ASTM 1
TOTM 
TEOTM
DOP
TOTM
PLASTIFICANTES
 
• Outros tipos:
 - Polímeros de muito baixo peso
 molecular, como:
 NBR → (Hycar 1312; Nipol 1312 
 LV) 
 CR → (Neoprene FB)
 
 Polisulfetos → (Thiocol LP)
 FPM → (Viton A-100)
 Factices → Factis Branco
 → Factis Amarelo
 → Factis Marrom
PLASTIFICANTES
PLASTIFICANTES 
• Conclusão:
 - O principal objetivo aqui buscado é a 
 tentativa de orientação do tecnologis-
 ta na escolha mais acertada, deste ti-
 po de ingrediente de formulação, em 
 função das propriedades de processa-
 mento e do artefato final,em Borracha.
MÓDULO 4
162
VULCANIZAÇÃO
TEORIA E
MÉTODOS
 
163
 
ASSUNTO
- Histórico;
- Descoberta da Vulcanização;
- Aprimoramentos;
- Constituição Estrutural;
- Figura 1 , Borracha Crua;
- Vulcanização;
- Figura 2, 3 Bor. Vulcanizada;
- Aceleradores de Vulcanização;
- Primeiras Formulações de Borracha;
- Vulcanização; Mudança de Estado;
- Tempo e Velocidade de Vulcanização
164
 
ASSUNTO
- Temperatura de Vulcanização;
- Espessura da parede do artefato;
- Ingredientes de Vulcanização;
- Ativadores de Vulcanização;
- Agentes de Vulcanização;
- Quantidade de Enxofre;
- Doadores de Enxofre
- Tabela 01
- Agentes de Cura não Sulforosos
- Peróxidos
- Figura 04
165
 
ASSUNTO
- Tabelas 02 e 02-A
- Cura por Resinas;
- Aceleradores de Vulcanização
- Escolha dos aceleradores
- Quantidade indicada;
- Reação de Vulcanização
- Figuras 05, 05, 07, 08
- Características da Reometria
- Classificação dos aceleradores
- Tabela 03
- Velocidade dos aceleradores
- Figura 09
166
 
ASSUNTO
- Combinação de Aceleradores
- Família dos aceleradores – ação
- Tabela 04
- Família dos aceleradores – ação
- Tabela 05
- Família de aceleradores – ação
- Tabela 06
- Família de Aceleradores – ação
- Tabela 07
- Família de aceleradores – ação 
- Tabela 08
- Família de aceleradores – ação 
- Tabela 09
- Outros Aceleradores
- Conclusão
167
HISTÓRICO
• Primeiras notícias da descoberta da
 borracha natural:
 - Na época da descoberta das Américas por 
Cristóvão Colombo
• Interesse pelo material:
 - Marinheiros de Colombo observaram
 nativos da América Central, confec-
 cionaram bolas e outros artigos com
 a seiva de “CAUCHUC”
168
HISTÓRICO
• Uso de “CAUCHUC”pela civilização: 
 - Espalmação sobre tecidos de algodão
 para melhor resistência a água e ao in-
 temperismo;
• Inconveniente: 
 - Em épocas frias o tecido espalmado se
 tornava rígido e, no calor ficava pega-
 joso.
169
DESCOBERTA DA VULCANIZAÇÃO
• Por Charles Goodyear, em 1839
 - Observou que adicionando enxofre ao 
 látex natural e, submetendo a eleva-
 das temperaturas, o material mudava
 suas características, tornando-se elásti-
 co, estável nas mudanças climáticas e 
 não mais era pegajoso.
170
APRIMORAMENTOS
• A borracha usada por Goodyear
 mais tarde,recebe o nome de “Bor-
 racha Natural”
• A experiência de Goodyear continha:
 - 100 partes de borracha natural
 - 8 partes de enxofre
 Tempo de vulcanização ≅ 5 horas à 150°C
171
APRIMORAMENTOS
• Comportamento térmico da 
borracha:
 - Má condutora de calor;
 - Adição de óxidos metálicos reduz tempo 
de vulcanização em ~ 50%.
172
CONSTITUIÇÃO ESTRUTURAL
• Estruturação Molecular:
 - Borrachas são gigantescas cadeias mo-
 leculares chamadas Polímeros (poli =
 muitas; metros = partes), iguais e repeti-
 tivas, entrelaçadas entre si. (Figura 1).
173
CONSTITUIÇÃO ESTRUTURAL
• Constituição
 - Basicamente formada de hidrocarbo-
 netos-naturais (C – H).
• Como se apresentam:
 - Em fase intermediária entre os sólidos 
 rígidos e os líquidos fluídos (viscoelásti-
 cos). 
174
FIGURA 1
175
VULCANIZAÇÃO
• Mudança de Estado:
 - Reação de vulcanização provoca mu-
 dança de estado; de plástico para elás-
 tico.
• Como ocorre:
 - Através da reação química entre um 
 agente de cura (Ex.: Enxofre) e pontos 
 específicos (insaturações) nas cadeias 
 poliméricas.
176
VULCANIZAÇÃO
• Qual o Resultado:
 - Ligação entre duas ou mais cadeias da
 massa polimérica (Figuras 2 e 3).
177
FIGURA 2
178
FIGURA 3
179
ACELERADORES DE 
VULCANIZAÇÃO
• Condução Térmica:
 - Embora os Óxidos Metálicos diminuis-
 sem o tempo de vulcanização, ainda,
 para a produção industrial a vulcaniza-
 ção era muito demorada.
180
ACELERADORES DE VULCANIZAÇÃO
• Aceleradores, Descoberta:
 - O enslanger descobre em 1906 que a
 anilina + Óxido de Zinco e Enxofre, re-
 duz significativamente o tempo de vul-
 canização.
• Derivados de Anilina:
 - Devido a toxidade, a anilina foi logo 
 substituídapor seus derivados.
181
PRIMEIRAS FORMULAÇÕES DE 
BORRACHA
• Interesses Industriais: 
 - Dominando a vulcanização por enxo-
 fre, e o tempo de cura sob controle,
 a borracha despertava interesse de uso 
 em pneumáticos automotivos e bici-
 cleta.
182
PRIMEIRAS FORMULAÇÕES DE 
BORRACHA
• Primeiras Formulações:
 - Borracha Natural 100 partes + Óxido de
 Zinco 5 partes + Ácido Esteárico 2 partes
 + Carbanilina.
 - Em 1921, com a descoberta do MBTS e 
 do MBT a Carbanilina foi substituída, na
 formulação.
183
PRIMEIRAS FORMULAÇÕES DE 
BORRACHA
• Resultados Técnicos do Composto
 - Maior resistência ao envelhecimento;
 - Melhores propriedades físicas;
 - Maior facilidade de processamento;
 - Maior estabilidade ao intemperismo;
 - Maior resistência à luz;
 - Armazenamento por longo tempo.
184
VULCANIZAÇÃO 
MUDANÇA DE ESTADO
• Condições para Vulcanização:
 - Compostos de Borracha quando sub- 
 metidos a elevadas temperaturas sob
 pressão e por certo período de tempo,
 passa do estado plástico para o esta-
 do elástico.
185
VULCANIZAÇÃO MUDANÇA DE 
ESTADO
• Estado Plástico; Borracha Crua
 → altamente deformável, após retirada a 
 carga externa, não volta a condição
 inicial;
• Estado Elástico; Borracha Vulcanizada 
 → Deforma elasticamente; após retirada
 a carga solicitante, volta a condição
 inicial.
186
TEMPO E VELOCIDADE DE 
VULCANIZAÇÃO
 Aumentando o tempo de vulcaniza- 
 ção:
 - Dureza
 - Tensão de Ruptura 
 - Módulos
 - D P C
 - Alongamento à ruptura
Tendem a 
aumentar
187
TEMPO E VELOCIDADE DE 
VULCANIZAÇÃO
 - Em alguns tipos de borracha, largos 
 tempos de vulcanização poderá
 provocar reversão.
188
TEMPERATURA DE VULCANIZAÇÃO
• Elevadas Temperaturas de Vulcani-
 zação:
 - Reduzem o tempo de vulcanização, 
 - São usadas para vulcanização de ar- 
 tefatos de finas espessuras,
 - Podem queimar a superfície dos arte-
 fatos, 
 - Podem danificar o artefato, na linha
 de fechamento do molde. 
189
TEMPERATURA DE VULCANIZAÇÃO
• Baixas Temperaturas de Vulcanização:
 
 - Aumentam demasiadamente o tempo
 de vulcanização,
 - Poderá produzir artefatos semi-vulcanizados
 com propriedades mecânicas inadequadas.
190
TEMPERATURA DE VULCANIZAÇÃO
• Faixa ótima de Temperatura de 
Vulcanização:
 - Entre 135°C a 200°C;
 - Observar escolha correta dos agentes 
 de cura.
191
ESPESSURA DA PAREDE 
DO ARTEFATO
• Tempo de Vulcanização em função da
 da parede do artefato
 - A equação abaixo é originada de arti-
 fício empírico, porém, oferece resulta-
 dos com boa margem de precisão:
192
ESPESSURA DA PAREDE DO 
ARTEFATO
 Ttv = (e – 6).5 + To 
 6
 Ttv = Tempo total de vulcanização e minutos;
 e = Maior espessura de parede do artefato em 
milímetros.
 To = Tempo ótimo de vulcanização do corpo de prova 
ou 
 Tempo de Reômetro em minutos.
193
ESPESSURA DA PAREDE DO 
ARTEFATO
 
NOTA: Para dedução da equação
 acima, usou-se temperatura de 
 150°C como referência.
194
INGREDIENTES DE VULCANIZAÇÃO
• Praticamente, os sistemas de vulca-
 nização de compostos de borra-
 chas convencionais estão constituí-
 dos pelos seguintes ingredientes:
 - Atividades de Vulcanização;
 - Agentes de Vulcanização;
 - Aceleradores de Vulcanização. 
195
ATIVADORES DE VULCANIZAÇÃO 
• Estes ingredientes atuam da seguin-
 te forma:
 - Normalmente combina-se, um óxido
 metálico com um ácido graxo.
 - Esta combinação ativa a decompo-
 sição do enxofre “S8” em seus 
 elementares.
196
ATIVADORES DE VULCANIZAÇÃO
 - Estes elementares atuam sobre os pontos
 de insaturação das cadeias poliméricas,
 formando ligação entre elas (pontes de
 enxofre).
 - Ainda, o óxido metálico, proporciona
 maior propagação de calor na massa 
 polimérica aquecendo-a rapidamente.
 
197
ATIVADORES DE VULCANIZAÇÃO
 
 - Também, os ativadores atuam em com-
 binação com os aceleradores e o agen-
 te de cura, formando sais complexos
 que respondem por menor tempo de
 vulcanização, do composto.
198
AGENTES DE VULCANIZAÇÃO
• Estes são os responsáveis pela reti-
 culação (vulcanização) dos com-
 postos de borracha.
• Podem ser classificados em duas
 categorias básicas, que são:
199
AGENTES DE VULCANIZAÇÃO
 Enxofre
 - Agentes Sulfurosos 
 Doadores de
 Enxofre
 
 Óxidos metálicos
 - Não Sulfurosos Peróxidos 
 
 Resinas Específicas
200
AGENTES DE VULCANIZAÇAO
• Enxofre:
 - O primeiro e, ainda hoje, o mais larga-
 mente usado, agente de vulcanização 
 para borracha de cadeias insaturadas.
 - Este ingrediente, adicionado ao com-
 composto, em temperaturas elevadas, 
 reage com as ligações olefínicas das
 cadeias moleculares da borracha, for-
 mando as ligações cruzadas.
201
AGENTES DE VULCANIZAÇAO
 - Seja, os átomos de enxofre combinam-
 se com as duplas ligações olefínicas de
 carbono, amarrando duas ou mais ca-
 deias moleculares, formando as pontes
 de enxofre.
202
QUANTIDADE DE ENXOFRE
• Enxofre
 - Normalmente emprega-se entre 0,5 a 3,5 phr (para 
Ebonite > 25 phr).
203
QUANTIDADE DE ENXOFRE
• O aumento do teor de Enxofre resulta em:
 -Tempo ótimo de vulcanização .............. Não altera
 - Tendência à pré-vulcanização ............. Aumenta
 - Tensão de ruptura ................................... Aumenta
 - Dureza ...................................................... Aumenta
 - Módulos ................................................... Aumenta
 - Alongamento à ruptura ......................... Diminui
 - Resistência ao rasgo .............................. Diminui
 - Resiliência ................................................ Aumenta
 - DPC ..................................................... Aumenta
 - Gonação de calor interno..................... Aumenta
204
DOADORES DE ENXOFRE
• São ingredientes, interessantes para alguns 
compostos que, sob determinadas temperaturas, 
se de-
 compõem liberando átomos de En- xofre, para 
promover a vulcanização
 (TABELA 1).
205
DOADORES DE ENXOFRE
• Podem ser usados sozinhos ou em
 combinação com Enxofre Elementar.
• Sistemas de cura com doares de
 Enxofre + Enxofre Elementar, são
 chamados de Sistemas Semi-Eficien-
 te.
206
DOADORES DE ENXOFRE
• Sistemas de cura usando somente 
 doares, são chamados Sistema Efi-
 ciente;
• Compostos com sistemas de cura 
 eficiente ou Semi-Eficiente, ofere-
 cem melhor resistência ao envelhe-
 cimentotérmico, porém, menores
 propriedades mecânicas dinâmicas.
207
TABELA 01
 
DOADORES DE ENXOFRE
 
NOME COMERCIAL 
NOME TÉCNICO
 
TEOR DE ENXOFRE %
SULFAZAN R 
DISSULFETO-DE-DIMORFOLINILA
 
31
 
TETRONE A
 
HEXASSULFETO-DE-DIPENTAMETILTIURÃ
 
35
 
TMTD
 
DISSULFETO-DE-TETRAMETILTIURÃ
 
13
 
CPB ( UNIROYAL)
 
DISSULFETO-DE-DIBUTILXANTATO
 
21
 
-
 
DISSULFETO-DE-ALQUIFENOL
 
23
208
AGENTES DE CURA NÃO 
SULFOROSOS
• Óxidos Metálicos (Óx.Zinco; Óx.Mag- 
 nésio; Óx.Chumbo; Sais de Chumbo)
 - Estes funcionam como Agentes de Cu-
 ra e Borracha que possuem átomos
 ativos periféricos em suas estruturas
 moleculares.
209
AGENTES DE CURA NÃO 
SULFOROSOS
 - Os Óxidos Metálicos reagem com os
 átomos ativos, formando ligações iôni-
 cas extremamente fortes, unindo as 
 cadeias pelas, semelhantes à 
 vulcanização,também chamado de 
 cristalização entre cadeias. 
 - Vulcanizam-se por este sistema as bor-
 rachas:
210
AGENTES DE CURA NÃO 
SULFOROSOS
 
 - Policloropreno
 - Polietileno Clorosulfonao Hypalon(R) 
 - Nitrílicas Carboxiladas
 - Epicloridrinas
 - Poliacrílicas
211
PERÓXIDOS
• São empregados como agentes de cura 
para borrachas com cadeias 
insaturadas ou saturadas
212
PERÓXIDOS
• Como funcionam:
 - Sob a ação de temperatura, os peró-
 róxidos se decompõem, formando radi-
 cais livres, estes subtraem dois tomos
 de hidrogênio criando ligações carbo-
 no -carbono entre as cadeias poliméri-
 cas, desencadeando a reação de vul-
 canização ou cura (FIGURA 04).
213
PERÓXIDOS
• TABELA 02 e 02-A, apresentam 
informações adicionais sobre alguns 
 peróxidos usados em borracha. 
214
FIGURA 04
215
PERÓXIDOS
• Vantagem:
 - Ligações mais estáveis;
 - Maior resistência ao calor;
 - Melhor resistência ao envelhecimen-
 mento;
 - Composto suporta maior tempo de 
 estoque.
216
PERÓXIDOS
• Desvantagens: 
 - Custo mais elevado;
 - Problemas de cura na presença de oxi-
 gênio;
 - Plastificantes Aromáticos e Antioxidan-
 tes comprometem a cura;
 - Ingredientes ácidos inibem a reação
 de cura;
217
PERÓXIDOS
 - Ingredientes alcalinos ativam a reação 
 de cura .
• Alguns compostos curados por peró-
 xidos, exigem a adição de coagentes
 como: TAC; TAIC; TRIM; HVA-2.
218
TABELA 02
 
Nome Comercial
 
Nome Químico
Substância 
Ativa %
Temperatura de 
Cura º C
Quantidade 
de uso PHR
 
Características Gerais
 
Trigonox 101 – 50 D
Vanox DBPH – 50
Luperox 101 XL
 
2,5 BIS ( Tert-Butylperoxy) –
2,5 Dimethylhexane
 
50
 
175/185
 
5 a 10
Para uso geral, artigos prensados 
extrusados calandrados, etc. 
vulcanizadas em temperaturas elevadas.
 
Perkadox 14-40-B
Vulcup 40 KE
 
BIS (Tert –Butylperoxy 
isopropyl) Benzene
 
40
 
175/180
 
3 a 7
Para uso em artigos prensados 
extrusados, calandrados, etc.
curados em temperatura elevadas
 
Perkadox – BC-40-K
Dicup 40R
Varox DCP-R
 
Dicumyl – Peroxide
 
40
 
170/175
 
4 a 10
Para artefatos gerais prensados, 
extrusados calandrados, etc. bastante 
compatível com negro de fumo, custo 
apreciável.
 
Trigonox – 17-40B
Varox 230 XL
 
Butyl 4,4-BIS (Tert-Butyl 
Peroxy) Valerate
 
40
 
160/165
 
4 – 12
Para artigos prensados, extrusados, 
calandrados etc., vulcanizados em 
temperaturas mais reduzidas.
 
Trigonox –29-40B
Varox 231 XL
 
 
1,1-BIS (Tert-Butyl Peroxy) – 
3,3,5 – Trimethylcyclohexane
 
40
 
145/150
 
4 a 10
 
Para artefatos de espessura mais grossa 
com cura em velocidades lenta a média.
Lucidol S – 50S
Cadox – BCP/BS
Luperco AST
 
Dibenzoyl Peroxide
 
50
 
105/110
 
5 a 10
 
Cura em baixa temperatura.
Perkadox PD-50S
CadoxTS-50
Luperco CST
 
BIS (2,4 – Dichloro Benzoil) 
Peroxide
 
50
 
90/100
 
5 a 10
 
Cura em baixa temperatura
COAGENTE PARA PERÓXIDOS:
 
 TAC = Triallyl Cyanurate
 TAIC = Triallyl Isocyanurate
 TRIM = Trimethylol Propane Trimethacrylate
 HVA-2 = M-Phenylene Dimaleimide
 EDMA = Ethylene Glycol Dimethacrylate
Adicionar de 1 a 3 PHR em 
conjunto com Peróxido p/ 
composto de EPM, EPDM ou 
CPE
219
TABELA 02-A
Adicionar de 1 a 3 PHR
 em conjunto com Peróxido p/ 
composto de EPM, EPDM ou CPE
COAGENTE PARA PERÓXIDOS:
 
 TAC = Triallyl Cyanurate
 TAIC = Triallyl Isocyanurate
 TRIM = Trimethylol Propane Trimethacrylate
 HVA-2 = M-Phenylene Dimaleimide
 EDMA = Ethylene Glycol Dimethacrylate
220
CURA POR RESINAS
• Certos tipos de resinas bi-funcionais
 promovem pontes de ligação entre 
 duas moléculas elastoméricas reti-
 culando-as.
 - Resinas Epoxi podem ser usadas em 
 borrachas nitrílicas.
 
221
CURA POR RESINAS
 - Resinas Quinona-Dioxima e Resinas Fenó-
 licas são usadas em borrachas butílicas
 - Resinas Trietileno-Tetramina, cura elastô-
 meros poliacrílicos;
 - Resinas Hexametileno-Diamina, cura 
 elastômeros fluorados e butílicos;
 - Resinas Fenol-Formaldeido, cura elas- 
 tômeros de EPDM, polisobutileno, poliso-
 preno, etc.
222
ACELERADORES DE VULCANIZAÇÃO
 
• O que são:
 - São aditivos de formulação que 
promovem redução do tempo de 
vulcanização;
 - Mantém, e, em alguns casos, 
melhoram propriedades mecânicas dos 
artefatos finais;
223
ACELERADORES DE 
VULCANIZAÇÃO
 - A eficácia da ação dos aceleradores 
 são facilmente verificadas em reômetro;
 - Podem ser usados um único tipo ou
 combinações de aceleradores. 
224
ESCOLHA DOS ACELERADORES
• Considerações para escolha:
 - Relação entre acelerador e agente 
 de cura (enxofre);
 - Tipo químico de acelerador;
 - Velocidade de cura desejada;
 - Segurança à pré-vulcanização;
 - Compatibilidade destes entre si e com
 a borracha;
 
225
ESCOLHA DOS ACELERADORES
 - Possibilidade de migração ;
 - Toxidade;
 - Nitrosaminas;
 - Custo;
 - Quantidade a ser indicada.
226
QUANTIDADE INDICADA
• Influência do aumento de acelera-
 dor no composto e artefato final.
 - Tendência à Pré-vulcanização ................ Aumenta 
 - Tempo de vulcanização .......................... Diminui
 - Dureza e Módulos....................................