Aqui, nesta postagem do blog, explicaremos brevemente o que é borracha butílica, a química por trás dela, sua fabricação, propriedades, aplicações e suas limitações. Esta será uma leitura interessante, então, sem demora, vamos começar.
O que é borracha butílica?
Borracha butílica é formado pela mistura de uma pequena porção de isopreno com o copolímero de isobutileno. É comumente conhecido como “borracha butílica” ou às vezes chamada de “butila”.
Essa borracha é uma substância amplamente utilizada em diversas indústrias devido às suas incríveis propriedades de intemperismo, que permitem melhor retenção de ar em diferentes superfícies. Isso o torna essencial para bolas de playground, janelas infladas, vedações de portas e impermeabilização contínua.
Além disso, devido à sua resistência a uma variedade de produtos químicos, tem uso em aplicações de processamento industrial e químico para juntas e mangueiras. Além disso, os produtos podem durar mais tempo em condições externas desafiadoras devido à sua resistência às intempéries.
Juntamente com seus usos principais, as qualidades de amortecimento da borracha butílica a tornam apropriada para peças que amortecem vibrações, como suportes de motor e buchas de suspensão. Sua esterilidade e semelhança com uma ampla gama de substâncias fazem dele um elemento precioso para uso em embalagens farmacêuticas e rolhas de frascos.
Química da Borracha Butílica
A borracha butílica é um tipo de borracha conhecida por sua estrutura química perfeitamente projetada e perfeita. No geral, esta borracha é criada sincronizando cuidadosamente a copolimerização de dois monômeros:
- Isobutileno: Uma unidade de quatro carbonos com uma ligação dupla e dois grupos metil (CH3). É o monômero comum para borrachas sintéticas.
- Isopreno: Uma molécula de cinco carbonos com uma ligação dupla crucial é o componente secundário necessário para a processo de vulcanização. Além disso, esta borracha contém apenas 2% de isopreno, o que garante uma vulcanização adequada mantendo as propriedades pretendidas da borracha.
O baixo grau de insaturação da borracha butílica permite que as moléculas de gás passem através do polímero, conferindo-lhe propriedades impermeabilizantes. O empacotamento eficiente das unidades primárias de isobutileno inibe ainda mais a difusão do gás, aumentando a durabilidade do material às intempéries e à deterioração química. Portanto, a combinação criativa de monômeros e sua estrutura polimérica resultante é a chave para seu sucesso.
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Fabricação e Processamento de Borracha Butílica
A fabricação desta borracha distinta envolve um processo cuidadoso e controlado que envolve reações químicas. O processo completo consiste nas seguintes etapas:
1. Preparação do Material de Construção
A primeira etapa na fabricação do butil é a preparação do material de construção. Os dois elementos mencionados acima são os principais ingredientes do polímero. Esses produtos são geralmente obtidos a partir de processos de refino de petróleo.
2. Copolimerização catiônica (The Cold Hold)
A segunda etapa envolve a copolimerização catiônica. A reação ocorre em um ambiente com temperatura controlada, com temperaturas extremas caindo para cerca de -2°C. Um catalisador específico, um ácido de Friedel-Crafts Lewis, desempenha um papel fundamental nesta etapa. Ele orienta o arranjo preciso dos monômeros à medida que eles se unem para formar longas cadeias poliméricas.
3. Separação e Purificação
A terceira etapa é a separação e purificação da substância, onde a borracha embrionária se separa do solvente utilizado na reação. Este processo inclui várias técnicas como destilação ou precipitação. Depois disso, deixa uma pasta de partículas finas e suspensas. A água quente dissolve e remove qualquer solvente residual e monômeros que não reagiram. Garante a pureza do produto com propriedades compatíveis.
4. Halogenação
A 4ª etapa é uma adaptação, na qual os fabricantes podem adequar as propriedades da borracha para diversas aplicações. Essa adaptação inclui a reação da borracha purificada com bromo ou cloro elementar e a adição passo a passo dos átomos de halogênio à estrutura do polímero. Aumenta a durabilidade da borracha aos produtos químicos e ao calor.
5. Transformação Final
Finalmente, os antioxidantes são incorporados à mistura, que protege posteriormente contra a degradação causada por fatores ambientais como calor, luz e exposição ao ozônio. A borracha surge em uma forma pronta para processamento posterior, como folhas para juntas, fardos para revestimentos internos de pneus ou migalhas de borracha para produtos moldados.
6. Envio e Fabricação
A borracha processada é então enviada aos fabricantes com segurança para ser transformada em diversos produtos, incluindo impermeabilização de telhados, selantes e componentes vitais para inúmeras indústrias. Em comparação com o material plástico, suas aplicações são vastas para superfícies de telhados de borracha e para a indústria da construção.
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Propriedades da borracha butílica
A borracha butílica encontra aplicações em vários campos da ciência dos materiais devido à sua notável tendência ao intemperismo e maior impermeabilidade aos gases. Em particular, apresenta numerosos aspectos benéficos:
- Maior flexibilidade: Esta excelente borracha possui uma flexibilidade surpreendentemente alta, além de sua capacidade de retenção de gases. Este atributo o torna uma substância essencial para mangueiras, juntas, vedações e outros produtos que requerem aplicações específicas.
- Resistência ao Ozônio: Butyl possui uma resistência muito boa ao ozônio. É por isso que é uma escolha perfeita para aplicações onde o ozono é uma preocupação.
- Baixa taxa de permeabilidade: Este material sintético é único devido à sua menor umidade, gases e permeabilidade ao ar. Ele é a escolha confiável para câmaras de ar de pneus, revestimentos de borracha para telhados e outras aplicações de telhados que exigem propriedades de impermeabilização.
- Abaixe Compressão: A borracha butílica apresenta uma baixa deformação por compressão. Esta propriedade aumenta sua durabilidade e longevidade em diversas aplicações.
- Vulcanização versátil: Oferece ampla versatilidade em processos de vulcanização. Portanto, é adaptável para uso em diversos processos químicos para criar diferentes compostos.
- Alta resistência à tração: Essa borracha sintética possui grande resistência à tração, o que também a torna um material econômico para diversos projetos industriais. Os melhores cenários de uso incluem juntas de vedação duráveis e selantes para vários setores.
- Elastômero de Módulo Inferior: A borracha butílica também tem potencial para recuperar sua forma mesmo quando esticada por uma longa distância. Esta propriedade mostra seu uso potencial para resiliência e elasticidade.
Aplicações de borracha butílica
Existem inúmeras construções e aplicações automotivas de borracha butílica e é amplamente adequado para uso em diferentes indústrias. Alguns de seus principais benefícios e aplicações estão listados abaixo:
1. Uso Industrial
O butil tem vários usos na indústria da construção e em ambientes industriais. É um dos materiais comuns utilizados no processamento de vários elementos a nível industrial, que normalmente inclui embalagens de condensadores, revestimentos de tanques e correias transportadoras.
2. Uso medicinal
Algumas características únicas do butil o tornam compatível com a formulação de materiais artificiais utilizados na substituição de articulações. Além disso, é amplamente utilizado para produzir vasos e tubos para coleta de sangue.
3. Uso em Adesivos
Sua excelente resistência às intempéries o torna um componente valioso em diversas formulações adesivas. É uma virada de jogo para cimento, pisos, soluções para telhados, fitas, vedação e cimento para válvulas.
4. Uso automotivo
As características de alto amortecimento e barreira deste produto sintético o tornam ideal para uso na formulação de mangueiras, juntas, etc. É também uma escolha popular para selantes na indústria automotiva. Sua vedação durável protege contra rachaduras em aplicações automotivas.
5. Indústria de pneus
A borracha butílica possui um excelente recurso de retenção de ar. Isso tem aplicações de destaque na fabricação de pneus para diversos veículos, incluindo bicicletas, carros, caminhões, etc. Melhora a qualidade dos pneus e aumenta a longevidade.
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Limitações da borracha butílica
A borracha butílica possui algumas limitações que precisam ser consideradas ao optar por ela:
1. Fraca proteção contra fogo
Embora esta borracha sintética seja de boa utilização em diversas indústrias, a sua protecção contra o fogo é muito fraca. A sua suscetibilidade à combustão torna-o inadequado para utilização na proximidade de ambientes inflamáveis e outras superfícies.
2. Baixa taxa de recuperação
A taxa de recuperação deste material sintético é notavelmente baixa em comparação com algumas outras borrachas. Portanto, não é adequado para aplicações que exigem uma mola de maior energia ou capacidades de recuperação.
3. Tolerância limitada ao óleo
O butil não funciona bem na presença de petróleo e produtos à base de petróleo. Porque esses produtos podem fazer com que a borracha perca a forma e, portanto, torne-a ineficaz para o fim a que se destina.
4. Processamento deficiente
A tendência inerente deste material sintético de reter ar durante o processamento pode causar inchaço ou formação de bolhas. Isso representa desafios durante o processo de fabricação. Portanto, é evitado principalmente durante muitas aplicações industriais devido a essas dificuldades de processamento.
5. Alto custo
Embora não tenha um preço exorbitante, a borracha butílica é relativamente cara. Além disso, a sua menor resistência à abrasão necessita de substituições frequentes, contribuindo ainda mais para o seu custo global. Portanto, o seu alto custo representa uma preocupação significativa, especialmente quando a relação custo-eficácia é fundamental.
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Conclusão
A notável impermeabilidade aos gases da borracha butílica a torna perfeita para uso versátil. Sua resistência aumenta a vida útil mesmo quando exposto a situações externas adversas, como aplicação em telhados de borracha. Considerando que a sua resistência química o torna apropriado para juntas e mangueiras industriais e o torna uma substância única e de alta demanda no setor industrial.
No entanto, a borracha butílica também tem algumas limitações. Mesmo com estas desvantagens, a borracha butílica ainda é um componente vital em muitas indústrias diferentes, mas a escolha do material certo requer a consciência destas desvantagens. Portanto, essa borracha sintética é sempre a escolha popular sempre que você precisa de um material elástico e resistente às intempéries para sua indústria.
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