Borracha: como fazer a identificação de cada tipo aplicadas em peças.

As borrachas são materiais imprescindíveis para diversos setores industriais. O setor automobilístico, por exemplo, necessita desse tipo de polímero para a aplicação em diversas partes de seus veículos e peças. Porém, outros setores também são dependentes desses materiais.

Apesar das propriedades características e exigidas de forma recorrente nas aplicações comuns desse tipo de material, como flexibilidade e alta deformabilidade sob tensão, as borrachas presentes em aplicações de engenharia podem conter inúmeras outras propriedades adicionais e de extrema importância para alguns usos desses materiais.

São exemplos dessas propriedades: a resistência química e térmica, principalmente para ambientes que proporcionarão altas temperaturas e contato com outras substâncias que podem ser nocivas e causar falhas em materiais que não possuem essas características.

Conhecer a composição e diversos outros parâmetros desse tipo de material é de extrema importância para todos os setores que utilizam borrachas, visando uma aplicação adequada, bem como a seleção do material, peça e fornecedor correto e financeiramente viável.

(Nós já postamos um texto falando sobre as formas de caracterizar uma borracha! Acesse agora no link: https://afinkopolimeros.com.br/borrachas-como-caracterizacao-quais-ensaios/)

Mas como posso descobrir a composição de uma borracha?

O primeiro passo para identificar a composição de uma borracha, são os ensaios térmicos e químicos. Os principais são FTIR e DSC.

O FTIR é a sigla para o ensaio conhecido como espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier. Nesse ensaio, uma amostra do material é submetida a diversas ondas no espectro do infravermelho e de acordo com as frequências absorvidas pela amostra, é possível identificar a presença dos grupamentos químicos presentes na composição da borracha.

Imagem com exemplo de diversas peças feitas em borracha

 

A técnica de espectroscopia no infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR), aplicada na identificação de borrachas, atua da mesma forma que para os outros tipos de polímeros também. Essa técnica se baseia nas vibrações dos átomos em uma molécula quando se incide radiação eletromagnética, na faixa de frequências conhecida como infravermelho, sobre a amostra.

A radiação absorvida por uma molécula é convertida em energia de vibração, esta energia é registrada por um sensor e utilizada para fornecer evidências da presença de grupo funcionais na estrutura orgânica. A técnica de FTIR possui extensa aplicação na caracterização e identificação dos compostos poliméricos uma vez que além da identificação das bandas características do material pode ser aplicada para a análise quantitativa de misturas de compostos.

(Nós temos um post com um conteúdo exclusivo sobre o ensaio de FTIR. Confira no link: https://afinkopolimeros.com.br/o-que-e-analise-de-ftir/)

Já o DSC é o equipamento responsável por realizar uma varredura de temperatura e mensurar as transições térmicas, sofridas por esse material. No caso das borrachas, é muito importante determinar o que chamamos de Tg (transition glass), conhecida como transição vítrea. Essa temperatura nos fornece informações importantes sobre a identificação da borracha em questão, bem como de alguns fatores relacionados ao comportamento desse material na temperatura onde será aplicada.

A técnica de Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC) é largamente utilizada para a caracterização de polímeros. Consiste em um ensaio no qual é medida a diferença de temperatura entre a amostra a ser caracterizada e uma substância inerte (referência), quando ambas são submetidas à um programa controlado de temperatura. A amostra é submetida a uma rampa de aquecimento uniforme, com temperatura monitorada por meio de um termopar e comparada com a temperatura da amostra de referência.

(Nós temos já fizemos um post com mais detalhes sobre a técnica DSC. Confira clicando no link: https://afinkopolimeros.com.br/dsc-o-que-e-e-para-que-serve/)

As transições entálpicas (endotérmicas ou exotérmicas), são responsáveis pela mudança na temperatura e indicam mudanças de fases, fusão, oxidação e vaporização, entre outras reações químicas. A análise de DSC é comumente utilizada para a determinação das temperaturas de transição vítrea, fusão cristalina e cristalização (Tg, Tm e Tc), entalpias de fusão e ocorrência de cinética de reações como cura, no caso de elastômeros, e decomposição.

E o que mais é importante para na identificação?

Outro ensaio de extrema importância na identificação de borrachas, é o de Dureza. Apesar de não ser classificado como um ensaio químico, este método pode determinar através de um ensaio sobre a superfície do material a profundidade da “indentação” que ocorre durante o ensaio.

Essa informação é bastante importante porque além de fornecer informações sobre o comportamento mecânico da borracha em aplicação, é importante também para que se determine qual o “grade” da borracha utilizadas na composição da peça.

Existem outros ensaios também?

Existem diversos outros ensaios que são capazes de fornecerem informações importantes para uma caracterização completa de qualquer tipo de dispositivo ou peça feita de borracha. Alguns ensaios são utilizados inclusive para a detecção de aditivos e cargas presentes na composição de alguns materiais específicos.

O ensaio de GC-MS (cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de Massas), por exemplo, é capaz de determinar aditivos que fazem parte da composição para desempenhar algumas propriedades ou que contaminam o material, indesejavelmente, causando alguma falha em diversas aplicações onde as borrachas podem desempenhar alguma função.

(Nós já postamos um texto sobre a técnica GC-MS, clique aqui e confira: https://afinkopolimeros.com.br/3-tecnicas-de-cromatografia-mais-usadas/)

A Afnko Soluções em Polímeros realiza todos os ensaios citados no texto para a caracterização de elastômeros. Deseja realizar algum desses ensaios? Então, entre em através do e-mail: contato@afinkopolimeros.com.br

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