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No Laboratório com a Autotravi - Parte 2

22.01.2021

 

VISCOSIDADE

 

O que é? Para que é utilizada?

A viscosidade Mooney é um parâmetro muito utilizado para prever o comportamento de um determinado composto, antes que ele seja submetido a processos que envolvem fluxo, ela é determinada em um viscosímetro de disco de cisalhamento Mooney. Entre os diversos plastômeros de cisalhamento rotacional desenvolvidos, o viscosímetro desenvolvido por Melvin Mooney, tornou-se o mais utilizado na indústria da borracha, conhecido como viscosímetro Mooney (Figura 1), este equipamento é composto basicamente de um rotor de metal, que gira com velocidade de 2 rpm.

 

Fig. 1 - Viscosímetro Mooney

 

O resultado do torque que é aplicado para girar uma amostra em formato de disco que é colocado na cavidade da matriz (Figura 2) é a viscosidade. Características como estrutura molecular, peso molecular e constituintes que são utilizados no composto elastomérico e não estão presentes no elastômero puro, influenciam no valor final da viscosidade. A ligação entre a viscosidade da borracha e o seu peso molecular não é simples, pois a borracha não se comporta como um fluído newtoniano. A plasticidade do elastômero ou composto está ligado à viscosidade, quanto maior a viscosidade menor será plasticidade.

 

Fig 2 - Cavidade do viscosímetro Mooney

 

Como é realizado? 

 

No ensaio de viscosidade Mooney geralmente é utilizada a temperatura de 100°C, mas outras temperaturas podem ser aplicadas. O teste é realizado com um corpo de prova dividido em duas partes, com espessura e diâmetros consideráveis para preencher a cavidade do viscosímetro. Essas duas partes do corpo de prova, são colocadas em volta de um rotor de metal que ficará girando durante um determinado tempo. Os rotores do aparelho são rotores padrões, que são utilizados conforme a viscosidade do elastômero ou composto. O rotor grande (L), geralmente é utilizado para viscosidades baixas e o rotor pequeno (S), geralmente é utilizado para altas viscosidades. Os valores são expressos como: 50-ML 1 + 4 (100 ºC), sendo 50 a viscosidade (unidades), M indica Mooney, L o tipo do rotor usado, 1 o tempo de pré-aquecimento, em minutos, 4 o tempo do ensaio contado após a partida do rotor, em minutos e 100 ºC a temperatura do ensaio. Os valores finais da viscosidade podem variar de acordo como a amostra é preparada e as condições de repouso. O ensaio de viscosidade pode ser realizado em matérias-primas, como elastômeros e master de aceleradores, retardadores, entre outros ou em compostos elastoméricos.

 

Na Autotravi, o teste de viscosidade é realizado a cada lote de composto produzido e em matérias-primas é realizado em cada fornecimento. Tanto os compostos quanto as matérias-primas, são aprovados ou reprovados segundo suas especificações e todos os testes são baseados em normas ASTM. Os valores de viscosidades das matérias-primas influenciam diretamente na produção dos compostos, e a viscosidade dos compostos influencia diretamente a extrusão. 

 

O controle da viscosidade garante um processamento uniforme, contribuindo para uma vulcanização sem defeitos e dessa forma se obtém todas as propriedades requeridas no produto final. A combinação do controle de processabilidade, com o teste de viscosidade e das características de cura com o teste de reometria, remete a excelência da qualidade do produto final.