Propriedades do Óxido de Zinco

 
  • Densidade: varia entre 5,40 e 5,70.
  • Forma e dimensões das partículas: variam com o processo de obtenção. Assim, pode obter-se:
    • Óxido de zinco amorfo, de partículas regulares e sensivelmente esféricas;
    • Óxido de zinco acicular, com as partículas em forma de agulha;
    • Óxido de zinco irregular, que compreende partículas amorfas e partículas aciculares.

O diâmetro médio das partículas varia entre 50 e 1000 nm, com uma superfície específica de 3,2 a 12 m2/g. Nos óxidos de zinco do tipo activo, de partículas finas, a superfície específica pode atingir 35 – 45 m2/g.

  • Grau de pureza: varia com o processo de obtenção; assim, aparecem mais vulgarmente impurezas de chumbo, cádmio e ferro ou chumbo, cádmio, ferro e sulfato. O chumbo é a impureza mais inconveniente, pois que dele resultam óxidos ou sulfuretos de cor negra, estes resultando da reacção do chumbo com o enxofre presente como agente de vulcanização ou mesmo nos aceleradores. O cádmio, em percentagem superior ou igual a 0,05% pode mesmo inibir a vulcanização, quando o acelerador utilizado é um tiurame; se os aceleradores forem do tipo mercapto, o óxido de zinco acelera a vulcanização.

Os tipos comercializados de óxido de zinco são classificados, regra geral, com base no teor em óxido de zinco, no teor em chumbo e também na sua granulometria. Na Tabela 1 são apresentadas as características de alguns tipos de óxidos de zinco disponíveis no mercado.

Tabela 1 – Tipos de Óxidos de zinco
Tipo % ZnO % Chumbo, máx. % Cádmio, máx. Retenção no peneiro 325 malhas, máx.*
Selo Violeta 96,0-98,0 1,0 0,004 0,2
Selo Prata 99,5 0,010 0,004 0,06
Selo Vermelho 99,5 0,20 0,02 0,05
Selo Verde 99,6 0,15 0,002 0,05
Selo Branco 99,0-99,6 0,06-0,08 0,002-0,004 0,05-0,07
Selo Ouro 99,8-99,9 0,008 0,002 0,02
“Activo” (HSA)** 98,5 0,01 0,002 0,02
Nota:
* Partículas inferiores a 44 microns.
** HSA: High Surface Area – 45 m2/g.

Claro que o preço de comercialização aumenta na medida em que aumenta o grau de pureza do óxido de zinco, menor seja o tamanho das suas partículas e maior seja a sua área específica.

  • Propriedades térmicas:
    • Condutibilidade calorífica: dentro das cargas brancas, o óxido de zinco é a que apresenta maior condutibilidade calorífica: 0,050 – 0,084 cal/s.cm.ºC (ou 20,9 – 35,2 W/(m.ºK)
    • Capacidade calorífica: 0,646 cal/cm3.ºC
    • Coeficiente de expansão térmica:  3,18 – 5,3.10-6 mm/(mm.ºC)

A alta condutibilidade térmica possibilita, por um lado, uma melhor condução do calor durante a vulcanização. Por outro lado, possibilita, em produtos vulcanizados, uma melhor dissipação do calor desenvolvido, por exemplo, em condições de serviço dinâmico muito desfavoráveis.

  • Propriedades eléctricas:
    O óxido de zinco possui boas propriedades eléctricas. É um material semicondutor do tipo N, isto é, um semicondutor que é obtido adicionando-se quantidades controladas de impurezas de tipo pentavalente ao material puro(semicondutor intrínseco).
  • Propriedades ópticas:
    Índice de refracção: 1,97 – 2,04
    Grau de brancura (ISO 787/1 – C/2º): >95
  • Propriedades térmicas:
    • Condutibilidade calorífica: 0,050-0,084 cal/s.cm.ºC. É muito elevada, quando comparada com a condutibilidade térmica das borrachas (polímeros); é cerca de 130 x superior.
    • Coeficiente de expansão térmica linear: 3,18 a 5,3 x10-6. É baixa quando comparada com o coeficiente de expansão térmica das borrachas(polímeros); é cerca de 50x inferior.
    • Capacidade calorífica: 0,646 cal/cm3.ºC. É cerca de 1,4 x maior do que a das borrachas (polímeros).

Nota: na Tabela 5 indicam-se outras propriedades desta e de outras cargas inorgânicas.