A vulcanização é um processo de reticulação pelo qual a estrutura química da borracha, matéria-prima, é alterada pela conversão das moléculas do polímero independente, numa rede tridimensional onde ficam ligadas entre si.
A vulcanização converte um emaranhamento viscoso de moléculas com longa cadeia numa rede elástica tridimensional, unindo quimicamente (reticulação) estas moléculas em vários pontos ao longo da cadeia.
A borracha é conduzida a um estado no qual as propriedades elásticas são conferidas ou restabelecidas ou melhoradas numa gama grande de temperaturas. Este processo é por vezes aplicado para a obtenção de produtos rígidos (ebonite) usando 25 a 40 phr de enxofre.
Um sistema de vulcanização contém agentes de vulcanização (enxofre, óxidos metálicos, compostos disfuncionais e peróxidos) e, se necessário, aceleradores, ativadores, retardadores, etc, usados para produzir as características de vulcanização desejadas e as propriedades do vulcanizado pretendidas.
O óxido de zinco e o ácido esteárico são ativadores, sendo os iões de zinco tornados solúveis pela formação do sal proveniente da reação química entre o ácido e o óxido.
Com o uso de aceleradores orgânicos é necessário o uso de ativadores orgânicos e/ou inorgânicos para que os aceleradores atinjam o seu potencial. Os ativadores mais importantes são o óxido de zinco (ZnO) e o óxido de magnésio (MgO), este utilizado em borrachas sintéticas de poli cloropreno (CR). Para além destes ativadores usam-se também, o ácido esteárico, ou sais de ácidos gordos como o estearato de zinco. Os ácidos gordos e o óxido de zinco são incorporados para formarem um sal de zinco, que funciona como um dador de iões de zinco, ativador do sistema de vulcanização.
O ácido esteárico, muito embora possa parecer um ajudante de processamento bastante econômico devido à sua capacidade lubrificante, tem uma solubilidade limitada. Quando incorporado acima do limite de solubilidade, o excesso de material vai migrar para a superfície e afetar a auto-adesividade da borracha. Por esta razão utilizam-se com frequência sais de zinco de ácidos gordos.
Os aceleradores usados com o agente de reticulação permitem obter a velocidade de vulcanização desejada. Se usados em dosagens acima da sua solubilidade na borracha, poderá ocorrer a sua migração. Esta situação pode ser evitada usando pequenas quantidades de vários aceleradores, de forma a que os resíduos sejam solúveis.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICASMORTON, M. – Rubber Technology, 2nd Edition, Van Nostrand Reinhold, New York, 1989.HOFMANN W., Rubber Technology Handbook, Hanser, New York, 1989.