Características dos Agentes Esponjantes
Os agentes esponjantes apresentam várias características importantes, que podem ser decisivas na sua selecção e dosagem. Um conjunto de agentes esponjantes mais importantes é mostrado na Tabela 1, assim como algumas das suas principais características. São as seguintes:
- Densidade (não é muito importante, pois o esponjante decompõe-se);
- Gama de temperatura de decomposição do produto isoladamente
- Gama de temperatura de decomposição do esponjante no composto de borracha (normalmente mais baixa, por efeito da presença de determinados substâncias);
- Volume de gás ou gases libertados por unidade de peso;
- Tipo de gás ou gases libertados;
- Cheiro que comunica aos vulcanizados;
- Toxidade dos gases libertados;
- Influência de alguns tipos de substâncias que influenciam a temperatura de decomposição (promotores de decomposição);
- Influência do esponjantes e dos produtos de decomposição na vulcanização;
- Facilidade de incorporação no composto de borracha;
- Facilidade de dispersão (o que tem a ver com o seu estado físico e a sua granulometria);
(Para um determinado agente esponjante, o aproveitamento dos gases produzidos na decomposição e o tipo de célula obtido (forma e dimensões), é dependente de vários factores, nomeadamente:
- Viscosidade da composição de borracha;
- Maior ou menor basicidade da composição de borracha;
- Presença de promotores de decomposição;
- Temperatura de vulcanização;
- Tipo de sistema de vulcanização e nível de aceleração.
Com efeito, para um determinado tipo de agente esponjante, o tipo e dimensão das células obtidas resulta de um ajustado equilíbrio entre a composição da borracha, tempos de pré-vulcanização e de vulcanização e temperaturas (gama de temperatura de decomposição) e de vulcanização.
Nas Figuras 1 e 2 apresenta-se, de uma forma esquemática, o que deve ocorrer durante a vulcanização.
A linha de cor vermelho representa a quantidade de gás ou gases (ou, de forma equivalente, a percentagem da quantidade total libertada, em função do tempo t.
O triângulo de cor verde representa a chamada “janela de vulcanização”; pretende representar o desenvolvimento da reticulação, também em função do tempo.
Estes dois fenómenos ocorrem a determinada temperatura, que é a temperatura de vulcanização TºC.
Na Figura 1 torna-se de certo modo evidente que a quase totalidade dos gases libertados ficam “aprisionados” na massa de borracha, porque a janela de vulcanização cobre quase completamente a curva e libertação de gás. Nestas condições, o gás aprisionado forma células no interior da borracha. A quantidade de gás que é perdido é relativamente pequena; é representada pelos troços da linha vermelhas que caem fora da janela de vulcanização.
Figura 1 – Borracha esponjosa: libertação de gás e janela de vulcanização
A Figura 2 ilustra duas situações limite: uma, quando a vulcanização da composição de borracha é demasiadamente rápida; a outra, quando a vulcanização da composição de borracha é demasiadamente lenta.
Figura 2 – Janelas de vulcanização muito desfasadas da curva de decomposição do esponjante
No primeiro caso, quando o esponjante inicia a decomposição já a borracha está praticamente vulcanizada e o gás formado não tem qualquer hipótese de se disseminar e expandir na massa de borracha. O que ocorre, é a formação de grandes bolsas de gás, que acabam por destruir o artefacto.
No segundo caso, quando o esponjante inicia e praticamente completa a sua decomposição, a borracha inicia a sua vulcanização; isto é, praticamente todo o gás formado se escapa da massa de borracha, em nada contribuindo para a formação de células.
O ajustamento eu tem de ser observado entre a decomposição do esponjante e vulcanização da borracha é determinante na obtenção de um material celular de boa qualidade. A temperatura de decomposição do esponjante tem de estar em sintonia com a temperatura de vulcanização.
