NR – Natural Rubber IR – Polyisoprene
Properties
Hevea rubber (NR) é a única borracha não sintética e está em uso comercial desde o início do século 20. É um elastômero natural extraído da seiva da árvore Hevea Brasiliensis, cultivada em plantações. É totalmente biodegradável e consiste principalmente de cis-1,4-polyisoprene:
O equivalente sintético é o poliisopreno (IR) que pode ser produzido pela polimerização do 2-metil-1,3-butadieno com catalisador Ziegler-Natta. As borrachas NR e IR são frequentemente misturadas com outros ingredientes, tais como óleos, cargas, agentes reticulantes e antioxidantes, o que permite uma variação versátil das propriedades do elastômero.
O poliisopreno natural e sintético são elastómeros baratos com boa resistência à fadiga e são, portanto, uma excelente escolha para aplicações dinâmicas a baixas e temperaturas ambientes. A resistência à tração, alongamento e resistência à abrasão da borracha natural é excelente em sua faixa de temperatura de trabalho de aproximadamente -50°C a +100°C. O poliisopreno sintético quimicamente semelhante tem menor resistência que a borracha natural, mas melhores propriedades a baixa temperatura. Em aplicações onde é necessária consistência e boa processabilidade, o poliisopreno sintético é muitas vezes a melhor escolha. Como a polimerização do isopreno é realizada sob condições estritamente controladas, há muito pouca variação na composição, estrutura e propriedades resultantes, enquanto a borracha natural contém impurezas que ocorrem naturalmente e o peso molecular varia com as condições de crescimento da árvore da borracha. Ambos têm um impacto notável sobre as propriedades físicas e processabilidade da borracha. Em geral, a borracha sintética tem resistência superior ao envelhecimento e à intempérie e é mais fácil de processar devido à sua menor viscosidade. Também é frequentemente mais compatível com outras borrachas, tais como SBR e EPDM.
A borracha natural e sintética diferem na microestrutura; a borracha natural consiste quase inteiramente do polímero cis-1,4, enquanto o isopreno sintético é uma mistura de polímero cis-1,4, trans-1,4 e 3,4. A quantidade de polímero cis-1,4 está normalmente na faixa de 90 a 98 %. Um aumento no cis-1,4 normalmente diminui a temperatura de transição vítrea, aumenta a cristalinidade e melhora a resistência mecânica. Assim, a resistência à tração e ao rasgo do poliisopreno sintético são normalmente um pouco mais baixas do que as da borracha natural.
Embora a borracha natural (NR) e o poyisopreno (IR) possam ser utilizados com água, orgânicos polares (ácidos orgânicos, álcoois, cetonas) e alguns ácidos e álcalis diluídos, outros elastómeros como o EPDM são preferíveis para estas aplicações. Tanto os compostos de borracha de isopreno natural como sintética são atacados por solventes não polares, combustíveis e óleos à base de petróleo. Eles também têm baixa resistência ao calor e são suscetíveis ao ataque pelo ozônio devido à presença de ligações duplas na espinha dorsal do polímero, que são propensas à degradação térmica e oxidativa. A degradação geralmente ocorre através da cisão em cadeia e provoca uma queda nas propriedades mecânicas.
Elastómeros COMERCIAIS IR/NR
Os maiores fabricantes de borracha de poliisopreno são Firestone, Eni, Cray Valley, LG Chem, GoodYear, e Lanxess.