1. Elastômeros de alta
performance
V.J.Garbim
(adaptado)

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Elastômeros
Nos estudos da ciência dos Materiais, podemos entender que ELASTÔMEROS são aqueles
materiais com características visco-elásticas que não se comportam nem tão rígido como
os sólidos compactos, nem tão fluidos como os líquidos, seja, estão numa fase
intermediária.
Estes oferecem propriedades mecânicas e químicas, interessantes à engenharia quando
se deseja unir duas partes, estando uma fixa e outra com movimento em algum grau de
liberdade.
Compostos
Os artefatos elastoméricos, na realidade, são compostos de diversos ingredientes, que
após devidamente misturados e, submetidos a determinadas condições de
processamento, são lhes fornecidas as formas geométricas e propriedades finais de
utilização.
Basicamente os ingredientes de composição são:
- Polímero principal,
- Agentes anti-degradantes (antioxidantes antiozanantes, etc.),
- Cargas e Plastificantes,
- Agentes de cura (vulcanização)

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Estados Estruturais (Inicial e Final)
- Designa-se, estado estrutural INICIAL do composto elastomérico quando todos os
ingredientes da composição estão devidamente misturados e perfeitamente homogêneos,
seja adequadamente dispersos no composto. Popularmente chamado de Composto no
Estado Cru ou Verde.
- Designa-se, estado estrutural FINAL quando tal composto já passou pela reação Físico-
Química de Vulcanização, apresentando daí a forma geométrica e todas as propriedades
mecânicas, térmicas e químicas que a engenharia determinou para aquele artefato ou
elemento de máquina.
Critério de escolha
Basicamente o ponto de partida para escolha da família de elastômero mais adequado
para determinada aplicação está fundamentado em dois parâmetros, sendo eles:
resistência química e resistência térmica.
As normas ASTM D–2000; SAE J–200 e
ABNT EB 362, nos informam, baseadas em um composto padrão tipo goma-pura,
vulcanizado, quais famílias apresentam melhores desempenho a tais condições de
aplicação, conforme gráfico a seguir:

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(O gráfico mostra os parâmetros limites para indicação de famílias de elastômeros
considerando ensaios com 70 horas de exposição às Temperaturas “ TIPO “ e
Inchamento “ CLASSE “ por imersão em Óleo padrão ASTM nº3 )
Especificações especiais
Além do parâmetro (ponto de partida) para escolha da família de elastômeros mais
indicado, as normas já citadas ainda orientam sobre tipos específicos de ensaios, como
segue:
- Dureza;
- Tensão de Ruptura;
- Alongamento à Ruptura;
- Envelhecimento Térmico;
- Deformação Permanente à
Compressão;
- Resistência ao Ozônio ou à
Intempéries;
- Deflexão por Compressão;
- Resistência a Líquidos Orgânicos;
- Resistência a Baixas Temperatura;
- Resistência ao Rasgamento;
- Resistência à Flexão Dinâmica;
- Resistência a Abrasão;
- Força de Adesão a Substratos;
- Resistência a Água;
- Restrição ao Manchamento;
- Resiliência (Memória Elástica).

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Ainda, todos estes ensaios, admitem diversas variações nos métodos de seus
desenvolvimentos abrangendo uma ampla gama de exigências, as mais especiais das
montadoras. Não obstante, as montadoras reservam suas próprias normas de
especificações.
Elastômeros – Características e aplicações
A seguir são vistos os principais elastômeros considerados como de média e alta
performance, suas características singulares, propriedades e aplicações em artefatos
automotivos.
Aqui falaremos sobre os seguintes Elastômeros:
- Etileno Propileno (EPDM);
- Policloropreno (Neoprene);
- Polietileno Clorosulfonado (Hypalon);
- Polietileno Clorado (CPE);
- Fluorelastômeros (FKM);
- Borrachas Poliacrílicas (ACM / AEM).
EPDM
Terpolímero de média performance técnica produzido através da copolimerização do
Etileno + Propileno + Dieno conjugado. Apresenta cadeias estruturais totalmente
saturadas, (como visto abaixo). Sua morfologia estende-se desde muito amorfo até
altamente semicristalino. Pode ser vulcanizado por Enxofre ou Peróxidos Orgânicos.
- Densidade = 0,98;
- Temperatura de Tg ~ - 55º C;
- Temperatura máxima de trabalho ~150
º C;
- Não indicado para contato com
derivados de petróleo.
- Dureza de 40 a 85 Shore A;
-Tensão de Ruptura até 17 Mpa;
- Alongamento à Ruptura até 600 %;
- Baixa Deformação Permanente à
Compressão (20 %);
- Mantém propriedades em trabalho
constante à temperatura (até 125ºC);

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- Excelente resistência ao Oxigênio,
Ozônio e Intempéries;
- Ótima resistência a líquidos
refrigerantes de radiador automotivo;
- Ótima resistência a fluidos de freio
automotivo;
- Ótima resistência a fluidos polares;
- Excelente isolamento elétrico;
- Boa resistência a ácidos e bases (baixa
concentração);
- Pobre resistência a fluidos apolares
(derivados de Petróleo).
APLICAÇÕES AUTOMOTIVAS
- Guarnições de vidros;
- Mangueiras de freio;
- Vedações diversas do sistema de freio.
POLICLOROPRENO - (Neoprene)
Neoprene é a marca comercial de um dos mais antigos polímeros, considerado de média
performance. Desenvolvido pela DuPont na década de 1930. Sua produção é a partir da
polimerização entre os gases de butadieno e clorídrico. A família do Policloropreno é
ampla estendendo-se desde tipos com ótimas propriedades mecânicas para produção de
artefatos altamente técnicos até graus indicados exclusivamente para adesivos. Sua
vulcanização se dá através de óxidos metálicos.
- Densidade = 1,23;
- Temperatura de Tg = - 45ºC;
- Temp. Max. Trabalho = 100ºC;
- Inchamento em óleo ASTM 3 = 120%;
- Dureza de 40 a 90 Shore A;
- Tensão de Ruptura até 23 Mpa;
- Alongamento à Ruptura até 700%;
- Baixa Deformação Permanente à
Compressão (18%);
- Ótimas propriedades para artefatos
com trabalho dinâmico;
- Mantém propriedades em trabalho
constante à temperatura até 100ºC;
- Muito boa resistência ao
Ozônio,Oxigênio e Intempéries;
- Ótima resistência à água e água
salobra;
- Regular resistência a fluidos derivados
de petróleo;
- Excelente adesão a substratos e
resistência a abrasão;
- Auto extinguível à chama.
ALGUMAS APLICAÇÕES AUTOMOTIVAS

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- Correias de transmissão em “V“;
- Buchas das articulações de amortecedores;
POLIETILENO CLOROSULFONADO - Hypalon
O Polietileno Clorosulfonado também foi desenvolvido pela Dupont, já na década de
1950, com objetivo de obter um polímero elastomérico que acumulasse ótimas
propriedades de resistência a diversas famílias de produtos químicos numa ampla faixa
de temperatura. Basicamente, os principais fatores que distinguem os diversos graus
dentro da família deste material residem no teor de cloro combinado na estrutura
polimérica e na viscosidade Mooney. A vulcanização pode ser por Enxofre, Peróxido ou
Resinas especiais.
- Densidade = 1,18;
- Temperatura de Tg = - 45;
- Temp. Máx. Trabalho = 150ºC;
- Inchamento em óleo ASTM 3 = 80%;
- Dureza de 45 a 85 Shore A;
- Tensão de Ruptura até 20 Mpa;
- Alongamento à Ruptura até 450%;
- Regular Deformação Permanente à
Compressão ( 35% );
- Mantém propriedades em trabalho
constante à temperatura. até 150ºC;
- Excelente resistência ao Ozônio,
Oxigênio e Intempéries;
- Ótima resistência química a ácidos e
álcalis;
- Boa resistência a fluidos derivados de
petróleo;
- Excelente estabilidade e retenção de
cor;
- Boa resistência á abrasão;
- Ótimas propriedades retardante à
chama;
- Muito bom tack e adesão a substratos.
ALGUMAS APLICAÇÕES AUTOMOTIVAS
- Tubo interno e capa para mangueiras de direção hidráulica,
- Capa de mangueira de combustível.
POLIETILENO CLORADO – CPE
O CPE é obtido através da polimerização em solução do polietileno em combinação com
o gás clorídrico, o que origina um elastômero de estrutura amorfa a semi-cristalina,

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totalmente saturada. A vulcanização pode ser por Peróxidos Orgânicos ou Tiadiazol.
- Densidade = 1,18;
- Temperatura de Tg = - 25 ºC;
- Temperatura. Máx. de Trabalho =
150ºC;
- Inchamento em óleo ASTM 3 = 80%;
- Dureza de 60 a 85 Shore A;
- Tensão de Ruptura até 16 Mpa;
- Alongamento à Ruptura até 550%;
- Regular Deformação Permanente à
Compressão (30%);
- Mantém propriedades em trabalho
constante à temperatura (até 150 ºC);
- Excelente resistência ao Oxigênio,
Ozônio e Intempéries;
- Boa resistência química a ácidos e
álcalis;
- Boa resistência a derivados de
petróleo;
- Boa estabilidade a cor (inferior ao
Hypalon);
- Bom isolamento elétrico.
ALGUMAS APLICAÇÕES AUTOMOTIVAS
- Mangueira de retorno de direção hidráulica;
- Dutos de respiro de óleo de motor;
- Dutos de admissão de ar do motor.
FLUORELASTÔMERO – FKM
Dos elastômeros indicados para aplicações automotivas, podemos considerar o FKM como
o de mais alta performance, pois oferece a mais alta resistência química aos derivados de
petróleo, combinada com resistência a elevadas temperaturas. A ampla gama de grades
disponíveis na família do FKM oferece elastômero que atende desde temperaturas
inferiores a – 35 ºC até superior a 300 ºC, e inchamento em combustível, inferior a 10%.
A vulcanização pode ser por Diaminas, Bisfenol ou Peróxidos.
- Densidade = 1,82;
- Temperatura de Tg = - 50ºC;
- Temperatura. Max. Trabalho constante
= 250ºC;
- Inchamento e óleo ASTM 3, inferior a
10%;
- Dureza de 57 a 90 Shore A;
- Tensão de Ruptura até 17 Mpa;
- Alongamento à Ruptura até 500%;

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- Baixa Deformação Permanente à
Compressão (10%);
- Mantém propriedades em trabalho
constante à temperatura (até 210ºC);
- Excelente resistência ao Oxigênio,
Ozônio e Intempéries;
- Excelente resistência a derivados de
petróleo;
- Ótima resistência a solventes clorados;
- Ótima resistência a ácido e vapores;
- Muito pobre resistência a Cetonas,
Acetato de Etila, Bases Fortes e Aminas
concentradas;
ALGUMAS APLICAÇÕES AUTOMOTIVAS
- Tubo interno de mangueiras de combustível;
- Anéis de vedação do sistema de injeção eletrônica;
- Mangueiras e vedações de válvulas, bomba de gasolina e diesel.
BORRACHAS POLIACRÍLICAS - ACM /AEM
ACM / AEM são elastômeros poliacrílicos desenvolvidos para cobrir uma lacuna de
características de resistência a derivados de petróleo e mais elevadas temperaturas,
situada entre a borracha nitílica e os fluorelastômeros.
- Densidade = 1,03;
- Temperatura de Tg = - 30ºC;
- Temperatura. Max. Trabalho constante
= 175ºC;
- Inchamento e óleo ASTM 3 ~ 20% .
- Dureza: De 45 a 85 Shore A;
- Tensão de Ruptura até 15 MPA;
- Alongamento de ruptura até 500%;
- Baixa deformação compressão (20%);
- Temperatura de serviço contínuo
máximo de 175°C;
- Ótima resistência a derivados de
petróleo;
- Baixo inchamento em óleo de motor
quente ( 5%);
- Boa resitência a ácidos (baixa
concentração) e vapores;
- Flexibilidade em baixas temperaturas (-
30°C);
- Excelente força de vedação em altas e
baixas temperaturas;
- Muito boa resistência a ozônio e
intempéries;
- Bom amortecimento a choques e
vibrações.

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ALGUMAS APLICAÇÕES AUTOMOTIVAS
- Gaxetas, anéis e vedações para o sistema de transmissão;
- Adesivos para altas temperaturas.