A borracha, em sua forma natural, apresenta limitações significativas em termos de propriedades mecânicas e resistência a agentes externos. Para superar essas deficiências, dois caminhos distintos de processamento e composição surgiram: a vulcanização e a tecnologia dos termoplásticos. Embora ambos os materiais sejam classificados como elastômeros, as diferenças em sua estrutura molecular e processamento resultam em características e aplicações distintas.
Borracha Vulcanizada:
O processo de vulcanização, descoberto por Charles Goodyear, envolve a introdução de um agente de cura, tipicamente enxofre, que promove a formação de ligações cruzadas permanentes entre as longas cadeias poliméricas da borracha natural ou sintética. Essa reticulação tridimensional confere à borracha vulcanizada um conjunto de propriedades únicas:
- Elasticidade e Memória de Forma Superiores: As ligações cruzadas atuam como “molas moleculares”, permitindo que o material se deforme sob tensão e retorne à sua forma original assim que a força é removida, com excelente resiliência.
- Alta Resistência Mecânica: A estrutura reticulada aumenta significativamente a resistência à tração, ao rasgo, à abrasão e à deformação permanente (compressão).
- Estabilidade Dimensional: A vulcanização estabiliza a estrutura da borracha, tornando-a menos suscetível a variações de temperatura e solventes.
- Resistência a Temperaturas Extremas: A borracha vulcanizada geralmente apresenta boa resistência tanto a altas quanto a baixas temperaturas, mantendo suas propriedades em uma ampla faixa de operação.
- Durabilidade Aprimorada: A rede tridimensional torna o material mais resistente ao envelhecimento, à oxidação e à ação de diversos produtos químicos.
- Processamento Irreversível: Uma vez vulcanizada, a borracha não pode ser refundida e remodelada, o que dificulta a reciclagem.
Borracha Termoplástica (TPE):
Os elastômeros termoplásticos, por outro lado, representam uma classe de materiais que exibem propriedades elastoméricas em certas condições, mas podem ser processados como plásticos sob aquecimento. Sua estrutura molecular é caracterizada por ligações físicas reversíveis entre fases distintas, geralmente blocos ou domínios rígidos e macios. As principais diferenças em relação à borracha vulcanizada incluem:
- Processamento Facilitado: Os TPEs podem ser processados por métodos convencionais de termoplásticos, como injeção, extrusão e sopro, resultando em ciclos de produção mais rápidos e menor custo.
- Reciclabilidade: A ausência de ligações cruzadas permanentes permite que os TPEs sejam refundidos e reciclados diversas vezes, alinhando-se com os princípios da economia circular.
- Flexibilidade de Design: A facilidade de processamento oferece maior liberdade no design de peças, incluindo a possibilidade de co-extrusão com outros materiais.
- Menor Densidade: Em geral, os TPEs tendem a ser mais leves que as borrachas vulcanizadas, o que pode ser vantajoso em aplicações onde o peso é um fator crítico.
- Variedade de Tipos e Propriedades: Existe uma ampla gama de (TPEs, TPVs, TPUs, etc.), cada um com um balanço específico de propriedades mecânicas, resistência química e faixa de temperatura de operação, permitindo aplicações customizadas.
- Resistência a Óleos e Calor Limitada (em alguns tipos): Certos tipos de TPEs podem apresentar menor resistência a óleos e altas temperaturas em comparação com borrachas vulcanizadas de alta performance.
- Menor Resistência à Deformação Permanente (em alguns tipos): Em algumas aplicações sob carga constante, certos TPEs podem apresentar maior deformação permanente do que borrachas vulcanizadas.
Em resumo:
| Característica | Borracha Vulcanizada | Borracha Termoplástica (TEP) |
| Ligações Moleculares | Ligações cruzadas permanentes (químicas) | Ligações físicas reversíveis |
| Processamento | Processamento complexo e irreversível | Processamento simples (termoplástico) e reversível |
| Reciclabilidade | Difícil | Facilmente reciclável |
| Elasticidade | Alta | Varia de moderada a alta |
| Resistência Mecânica | Geralmente alta | Varia dependendo do tipo |
| Resistência a Calor | Geralmente boa | Varia dependendo do tipo |
| Resistência a Óleos | Varia dependendo do tipo | Varia dependendo do tipo |
| Densidade | Geralmente maior | Geralmente menor |
| Flexibilidade de Design | Limitada | Maior |
A escolha entre borracha vulcanizada e borracha termoplástica depende crucialmente dos requisitos específicos da aplicação, considerando fatores como desempenho mecânico, resistência ambiental, custo, facilidade de processamento e sustentabilidade.
Porém nos últimos anos por questões ambientais que a cada dia se tornam mais urgentes escolher por um termoplástico tem sido uma escolha muito mais sustentável e que nosso planeta agradece.
