Os 5 principais elastômeros para aplicações de juntas e vedações
O que são elastômeros? O termo deriva de “elástico” – uma das propriedades fundamentais da borracha. As palavras “borracha” e “elastômero” são usadas indistintamente para se referir a polímeros com viscoelasticidade – comumente chamados de “elasticidade”. As propriedades inerentes dos elastômeros incluem flexibilidade, alto alongamento e uma combinação de resiliência e amortecimento (o amortecimento é uma propriedade da borracha que faz com que ela converta energia mecânica em calor quando submetida à deflexão). Este conjunto exclusivo de propriedades torna os elastômeros um material ideal para juntas, vedações, isoladores e similares.
Ao longo dos anos, a produção de elastômeros migrou da borracha natural produzida a partir do látex de árvores para variações de compostos de borracha altamente projetados. Ao criar essas variações, propriedades específicas são obtidas com a ajuda de aditivos, como cargas ou plastificantes, ou variando as proporções de conteúdo dentro da estrutura do copolímero. A evolução da produção de elastômeros cria uma infinidade de possibilidades de elastômeros que podem ser projetadas, fabricadas e disponibilizadas no mercado.
Para escolher o material certo, deve-se primeiro examinar os critérios comuns para o desempenho do elastômero em aplicações de juntas e vedações. Ao selecionar um material eficaz, os engenheiros muitas vezes terão que levar em consideração uma série de fatores. As condições de serviço, como faixa de temperatura operacional, condições ambientais, contato químico e requisitos mecânicos ou físicos, precisam ser cuidadosamente consideradas. Dependendo da aplicação, essas condições de serviço podem afetar significativamente o desempenho e a expectativa de vida útil de uma junta ou vedação de elastômero.
Com essas noções em mente, vamos examinar cinco dos elastômeros mais comumente empregados para aplicações de juntas e vedações.
1)Buna-N/Nitrila/NBR
Todos termos sinônimos, este copolímero de borracha sintética de acrilonitrila (ACN) e butadieno, ou borracha de nitrila butadieno (NBR), é uma escolha popular que é frequentemente especificada quando gasolina, óleo e/ou graxas estão presentes.
Propriedades principais:
Faixa máxima de temperatura de ~ -54°C a 121°C (-65° – 250°F).
Muito boa resistência a óleos, solventes e combustíveis.
Boa resistência à abrasão, fluxo frio, resistência ao rasgo.
Preferido para aplicações com Nitrogênio ou Hélio.
Fraca resistência a UV, ozônio e intempéries.
Fraca resistência a cetonas e hidrocarbonetos clorados.
Mais frequentemente utilizado em:
Aplicações de manuseio de combustível aeroespacial e automotivo
Custo relativo:
Baixo a moderado
2) EPDM
A composição do EPDM começa com a copolimerização de etileno e propileno. Um terceiro monômero, um dieno, é adicionado para que o material possa ser vulcanizado com enxofre. O composto resultante é conhecido como monômero de etileno propileno dieno (EPDM).
Propriedades principais:
Faixa máxima de temperatura de ~ -59°C a 149°C (-75° – 300°F).
Excelente resistência ao calor, ozônio e intempéries.
Boa resistência a substâncias polares e vapor.
Excelentes propriedades de isolamento elétrico.
Boa resistência a cetonas, ácidos diluídos comuns e álcalis.
Fraca resistência a óleos, gasolina e querosene.
Fraca resistência a hidrocarbonetos alifáticos, solventes halogenados e ácidos concentrados.
Mais frequentemente utilizado em:
Ambientes refrigerados/câmaras frigoríficas
Sistema de resfriamento automotivo e aplicações de proteção contra intempéries
Custo relativo:
Baixo – Moderado
3) Neoprene
A família de borrachas sintéticas do neoprene é produzida pela polimerização do cloropreno e também é conhecida como policloropreno ou cloropreno (CR).
Propriedades principais:
Faixa máxima de temperatura de ~ -57°C a 138°C (-70° – 280°F).
Excelentes propriedades de resistência ao impacto, à abrasão e à chama.
Boa resistência ao rasgo e conjunto de compressão.
Excelente resistência à água.
Boa resistência à exposição moderada ao ozônio, UV e intempéries, bem como óleos, graxas e solventes suaves.
Fraca resistência a ácidos fortes, solventes, ésteres e cetonas.
Fraca resistência a hidrocarbonetos clorados, aromáticos e nitro.
Mais frequentemente utilizado em:
Aplicações em Ambiente Aquático
Eletrônico
Custo relativo:
Baixo
4) Silicone
As borrachas de silicone são vinilmetil polissiloxanos de alto polímero, designados como (VMQ), que funcionam muito bem em ambientes térmicos desafiadores. Devido à sua pureza, as borrachas de silicone são particularmente adequadas para aplicações higiênicas.
Propriedades principais:
Faixa máxima de temperatura de ~ -100°C a 250°C (-148° – 482°F).
Excelente resistência a altas temperaturas.
Excelente resistência aos raios UV, ao ozônio e às intempéries.
Apresenta a melhor flexibilidade em baixas temperaturas dos materiais listados.
Propriedades dielétricas muito boas.
Fraca resistência à tração e resistência ao rasgo.
Fraca resistência a solventes, óleos e ácidos concentrados.
Fraca resistência ao vapor.
Mais frequentemente utilizado em:
Aplicações em alimentos e bebidas
Aplicações em ambientes farmacêuticos (exceto esterilização a vapor)
Custo relativo:
Moderado – Alto
5) Fluoroelastômero/Viton®
Os fluorelastômeros Viton® são categorizados sob a designação FKM. Esta classe de elastômeros é uma família composta por copolímeros de hexafluoropropileno (HFP) e fluoreto de vinilideno (VDF ou VF2).
Terpolímeros de tetrafluoroetileno (TFE), fluoreto de vinilideno (VDF) e hexafluoropropileno (HFP), bem como especialidades contendo perfluorometilviniléter (PMVE) são observados em graus avançados.
O FKM é conhecido como a solução preferida quando são necessárias altas temperaturas e também resistência química.
Propriedades principais:
Faixa máxima de temperatura de ~ -30°C a 315°C (-20° – 600°F).
Melhor resistência a altas temperaturas.
Excelente resistência aos raios UV, ao ozônio e às intempéries.
Fraca resistência a cetonas e ésteres de baixo peso molecular.
Fraca resistência a álcoois e compostos contendo nitro
Fraca resistência a baixas temperaturas.
Mais frequentemente utilizado em:
Aplicações de vedação aquática/mergulho
Aplicações de combustíveis automotivos com altas concentrações de biodiesel
Aplicações de vedação aeroespacial em suporte de sistemas de combustível, lubrificantes e hidráulicos
Custo relativo:
Alto
Horário da postagem: 15 de abril de 2020