Na composição de borracha, são realizados mais testes de deformação permanente por compressão do que testes de deformação permanente por tração. Como será discutido abaixo, muitos aspectos de um composto de borracha afectam as suas propriedades de deformação. Deve-se notar aqui que a deformação permanente por compressão e a deformação permanente por tração são duas propriedades diferentes. Portanto, o que melhora a deformação permanente por compressão não melhora necessariamente a deformação permanente por tração e vice-versa. Além disso, para produtos de vedação de borracha, a deformação permanente compressiva não é um bom preditor da pressão de vedação ou do desempenho da vedação. Normalmente, quanto mais difícil for o experimento de relaxamento da tensão compressiva, melhor será previsto o desempenho de vedação do produto.
Os seguintes protocolos experimentais são usados para melhorar o desempenho de deformação permanente da borracha. Nota: Estes protocolos experimentais podem não ser aplicáveis em todos os casos. Além disso, qualquer variável que possa reduzir a deformação permanente em compressão ou tração pode afetar outras propriedades e não será abordada no texto.
1. sistema de vulcanização
Considere o uso de peróxidos como agentes vulcanizantes, que podem formar ligações reticuladas CC e, assim, melhorar a deformação permanente da borracha. A vulcanização da borracha de etileno propileno com peróxido pode reduzir a deformação permanente por compressão da borracha. As vantagens do peróxido sobre o enxofre são a simplicidade de manuseio do peróxido e a baixa deformação permanente compressiva da borracha.
2. Tempo e temperatura de vulcanização
Maior temperatura de vulcanização e maior tempo de vulcanização podem aumentar o grau de vulcanização e, portanto, reduzir a deformação por compressão da borracha.
3. Densidade de reticulação
Aumentar a densidade de reticulação da borracha pode efetivamente reduzir a deformação permanente por compressão da borracha.
4. Sistema de vulcanização de enxofre
A fim de reduzir a deformação permanente compressiva do composto EPDM e melhorar a resistência ao calor, podemos considerar este sistema de vulcanização de 'baixa deformação' (massa): enxofre 0,5PHR, ZDBC 3PHR, ZMDC 3PHR, DTDM 2PHR, TMTD3PHR.
No neoprene tipo W, o uso do acelerador de difeniltioureia pode tornar a borracha com baixa deformação permanente por compressão, mas evite usar CTP como agente anti-coque, embora possa prolongar o tempo de queima, mas tem mais danos à deformação permanente por compressão.
Para borracha NBR, no sistema de vulcanização selecionado, a quantidade de enxofre deve ser reduzida, tente usar enxofre para dar corpo como TMTD ou DTDM para substituir parte do enxofre, menos elementos de enxofre melhorarão o desempenho de deformação permanente de compressão da borracha. O sistema de vulcanização com HVA-2 e hiposulfuramida pode tornar a borracha com menor deformação permanente por compressão.
5. Sistema de vulcanização por peróxido
A escolha do peróxido BBPIB proporcionará à borracha uma melhor deformação permanente na compressão. Em sistemas de vulcanização por peróxido, o uso de co-reticulantes aumenta a insaturação no sistema, o que por sua vez leva a uma alta densidade de reticulação, porque a reticulação de radicais livres com ligações insaturadas ocorre mais facilmente do que a retirada de hidrogênio de cadeias saturadas. A utilização de co-reticulantes altera o tipo de rede de reticulação e, assim, melhora as propriedades de deformação permanente por compressão do adesivo.
6. pós-vulcanização
Existem subprodutos de vulcanização durante o processo de vulcanização, e o processo de pós-vulcanização à pressão atmosférica permite que esses subprodutos sejam liberados, conferindo à borracha uma menor deformação por compressão.
7. Vulcanização Fluoroelastômero FKM/Bisfenol AF
Para fluorelastômeros, o uso de agente vulcanizante bisfenol em vez de agente vulcanizante peróxido pode proporcionar à borracha uma menor deformação permanente na compressão.
8. Efeito do peso molecular
Em uma fórmula de borracha, a escolha de borracha com grande peso molecular médio pode efetivamente reduzir a deformação permanente por compressão da borracha.
Para borracha NBR, deve-se utilizar borracha com alta viscosidade Mooney, o que pode tornar a borracha com pequena deformação permanente por compressão.
9. Neoprene
O neoprene tipo W tem menor deformação permanente por compressão do que o neoprene tipo G.
10. EPDM
Para fazer a borracha com deformação permanente de baixa compressão, evite usar borracha EPDM com alta cristalinidade.
11. NBR
O NBR, que é uma emulsão polimerizada com cloreto de cálcio como coagulante, geralmente tem uma baixa deformação por compressão.
Para borracha NBR, se você quiser focar em seu desempenho de deformação permanente por compressão, tente escolher variedades com alta ramificação e alto emaranhamento de cadeia ou variedades com baixo teor de acrilonitrila.
12. Borracha de etileno-acrilato
Para borrachas AEM, os agentes vulcanizantes de peróxido podem proporcionar uma deformação por compressão mais baixa do que os agentes vulcanizantes de diamina.
13. Homogeneizadores à base de resina
Evite o uso de homogeneizadores à base de resina em compostos de borracha, pois isso aumenta a deformação por compressão do composto.
14. Preenchimentos
A redução do enchimento, da estrutura e da área superficial específica do enchimento (aumentando o tamanho das partículas) normalmente reduzirá a deformação por compressão. Ao mesmo tempo, aumentar a atividade da superfície de enchimento também pode melhorar a resistência à deformação por compressão do composto.
15. Sílica
Uma carga de sílica mais baixa no composto reduzirá a deformação por compressão. Para se ter uma baixa deformação por compressão é necessário evitar um alto enchimento de sílica. Se a quantidade de enchimento for superior a 25 partes (em massa), a deformação permanente compressiva do composto torna-se grande.
16. Agente de acoplamento de silano
Considerando o uso de agente de acoplamento de silano na alta quantidade de enchimento de sílica precipitada, a deformação permanente por compressão do adesivo pode ser reduzida. O agente de acoplamento de silano pode reduzir a deformação permanente por compressão da borracha preenchida com sílica e também reduzir a deformação permanente por compressão do enchimento do tipo silicato, como argila, pó de talco e outras borrachas preenchidas.
17. Plastificantes
Reduzir a quantidade de enchimento de plastificante na borracha geralmente reduzirá a deformação permanente por compressão da borracha.