O Santoprene (TPV) é uma borracha de monômero de etileno-propileno-dieno (EPDM) em uma matriz termoplástica de polipropileno (PP).

O TPV (termoplástico vulcanizado) faz parte da família de polímeros de elastômeros termoplásticos (TPE). Possui as propriedades elastoméricas da borracha termoendurecível (EPDM) combinada às características da borracha vulcanizada com as propriedades de processamento dos termoplásticos.

O TPV foi criado após vários anos de pesquisa e desenvolvimento para encontrar um novo material para pneus moldados por injeção. A busca não foi bem-sucedida, mas levou ao desenvolvimento do TPV.

Possui os mesmos níveis de flexibilidade e durabilidade comumente encontrados em compostos de borracha natural, mas, devido ao conteúdo de PP, oferece design e fabricação de peças simples e flexíveis.

Os TPVs oferecem uma combinação de propriedades elastoméricas, como compressão e ajuste de tensão, juntamente com desempenho de envelhecimento e resistência química.

É um polímero confiável para peças de engenharia flexíveis que exigem desempenho a longo prazo, pois oferece compressão e ajuste de tensão com desempenho de envelhecimento e resistência a temperaturas extremamente quentes e frias.

Em comparação com materiais como a borracha termo endurecível, o Santoprene (TPV) tornou-se o padrão global para TPVs projetados devido ao potencial de redução de custos e sustentabilidade. Combinando as características da borracha vulcanizada com a facilidade de processamento dos termoplásticos, oferece uma vedação durável e atraente para diversos segmentos de mercado.

CARACTERÍSTICAS DO SANTOPRENE (TPV)

• Uma ampla escala de durezas, desde 20 ShA até 60 ShD

• Temperatura de serviço de -40 °C a 130 °C

• Densidade típica <1 g/cm3

• Alta memória elástica em um amplo intervalo de temperaturas

• Excelente resistência aos raios UV, ozônio e ao envelhecimento por agentes atmosféricos em geral

• Excelente resistência a agentes químicos como bases, ácidos, álcoois, detergentes, soluções aquosas, solventes

• Excelente resistência a fadiga

• Alto grau de isolamento térmico e elétrico

• Boa resistência a abrasão

• Reologia dedicada para cada tipo de processo

Alguns lotes de Santoprene são fabricados com aditivos e ficam com as seguintes características:

• Resistência a chama (UL 94-V0)

• Proteção adicional ao calor e aos raios UV

• Proteção ao cobre

• Baixo nível de fogging

• Baixo coeficiente de atrito

• Alta resistência a abrasão

O Santoprene (TPV) é comumente utilizado no lugar do policloreto de vinilo (PVC). É semelhante à borracha EPDM, mas pode ser processado em equipamentos convencionais de processamento de termoplásticos. Isso permite um design de peça simplificado, mais flexível e com manufatura mais fácil quando comparado à borracha de EPDM.

A principal vantagem de uma borracha TPV sobre a borracha EPDM é o menor peso para peças com um design similar, com redução de peso que pode chegar a 30%.

Projetado para aplicações específicas de engenharia, os graus do Santoprene (TPV) variam de uma dureza de 35 Shore A á 50 Shore e oferecem os seguintes benefícios:

• Desempenho de vedação: durabilidade de envelhecimento a longo prazo combinada com estabilidade dimensional e propriedades físicas ao longo da vida útil da peça;

• Estética: harmonização de aspecto entre partes e conforto ao toque interior;

• Processamento: processabilidade em equipamentos de processamento de termoplásticos padrão;

• Flexibilidade de projeto: adequação para coextrusão (coprocessamento: moldagem, extrusão, moldagem por sopro) com outros polímeros para projetos de sistemas com várias partes;

• Redução de peso: através de menor densidade, otimização de projeto de peças e substituição de materiais; Reciclagem: totalmente reciclável dentro do processo de fabricação.

• Reciclagem: totalmente reciclável dentro do processo de fabricação.

APLICAÇÕES DO SANTOPRENE (TPV)

Peças automotivas

• Peças sob o capô, dutos de ar, foles de suspensão e caixa de direção
• Guias, conectores de bateria, guarnições para portas e encapsulamento de vidro
• Perfis para vidros, botões, tapetes e maçanetas
• Fole da alavanca do câmbio e freio de mão
• Revestimento do tubo de combustível
• Proteção de amortecedores, proteções laterais e spoilers
• Componentes de para-choques e para-barros

Construção

• Perfis herméticos para portas e janelas
• Guarnições hidráulicas simples e bi injetadas
• Selos comerciais de vidro
• Fachada de cortina, vitrine, janelas arquitetônicas e aplicações de vedação contra intempéries
• Vedações de painéis residenciais
• Projetos de construção rodoviária e ferroviária
• Plataformas de pontes e estacionamentos
• Paradas de água e pads de trilhos
• Vedações, juntas, anéis isolantes e paredes de cortina para encanamento
• Peças para água potável e vedações de tubulação para esgoto e drenagem

Eletrodomésticos

• Máquinas de lavar, secadora e máquina de lavar louça
• Pés e suportes anti-vibrações
• Tubos de carga e conectores de saída de água
• Guarnições para o alojamento de filtro e guarnições para portas
• Amortecedores de tambores
• Suspensão de compressor para refrigeradores, incluindo vedações de bombas, mangueiras, acoplamentos, amortecedores de vibração, rolos de tambor, botões e controles

Componentes elétricos

• Conectores de fiação para vedações estanques com resistência elétrica e térmica
• Isolamento para aplicações de alta tensão e flexibilidade, mesmo em baixas temperaturas até -60°C
• Conectores de fios e cabos industriais
• Aplicações de cabos industriais de baixa tensão que incluem isolamento e revestimento.
• Utensílios
• Empunhaduras antideslizantes para alicates, chaves de fenda, martelos, brocas e escovas.

Variadas

• Rodas e correias de transmissão
• Tubos para baixa e alta pressão
• Tapetes para “scooters”
• Juntas O-ring
• Bastões de beisebol
• Peças de bicicletas
• Equipamentos e roupas de mergulho
• Raquetes de tênis

OPÇÕES DE PROCESSAMENTO DO SANTOPRENE (TPV)

Moldagem por injeção

Uso de equipamentos convencionais de moldagem por injeção de termoplásticos em tempos de ciclo reduzidos em comparação com a borracha termo endurecida.

Moldagem por inserção

O substrato pré-formado é colocado no molde e injeta-se TPV em torno ou sobre ele. Se o inserto e o TPV forem materiais compatíveis ocorre uma ligação fundida na interface entre os dois materiais. A força desta ligação é afetada por vários fatores, incluindo a temperatura da interface, a limpeza da pastilha e a temperatura de fusão do TPV.

Moldagem por injeção de dois planos

O Santoprene (TPV) pode ser combinado com polímeros através de diversos processos de moldagem por injeção multi-shot. Combinando diferentes materiais é possível obter uma ampla variedade de aplicações de peças. O processo produz uma peça acabada e um substrato durante cada ciclo.

A moldagem de duas demãos é mais eficiente do que a moldagem por inserção, porque não é necessário o manuseio do substrato.

Moldagem por sopro

Moldado por sopro em uma única camada, multicamada, sopro de troca, 3D sequencial, sopro de sucção, sopro de extrusão sem flash, sopro de injeção e processos de moldagem por pressão.

Moldagem por extrusão

 O Santoprene (TPV) é fácil de extrudar em perfis simples e complexos. Esses materiais também podem ser coextrusados para produzir uma parte com componentes rígidos e macios.

Moldagem por termoformação

As propriedades de termoformagem TPV são similares ao acrilonitrila butadieno estireno (ABS) e exibem boa resistência à fusão, que fornece características de afundamento uniformes e previsíveis durante o aquecimento.

Ao produzir chapas para peças termoformadas, as principais características do Santoprene (TPV) são mantidas.

VULCANIZAÇÃO

A vulcanização da borracha é a adição de enxofre sob aquecimento e na presença de catalisadores. O processo consiste em submeter a borracha a um aquecimento a temperatura de 140°C prolongado com enxofre (aproximadamente 7%) em presença de óxidos metálicos.

Durante esse processo, os átomos de enxofre quebram as ligações duplas e formam ligações unindo as moléculas da borracha, que são os poli-isoprenos. Sem a vulcanização, as moléculas de poli-isopreno podem deslizar umas sobre as outras.  Com a vulcanização, os átomos de enxofre unem as estruturas lineares iniciais, formando pontes de enxofre que aumentam a resistência e a dureza da borracha.

O sistema de vulcanização influência nas propriedades da borracha obtida para utilização no setor industrial. O método escolhido para proceder à vulcanização é o que vai atribuir as características principais ao elastômero e sua capacidade de resistência e comportamento em situações extremas de temperatura, contato com agentes químicos, fluidos petrolíferos, entre outros.

Quanto mais enxofre for adicionado à borracha, maior será a sua dureza.

• Borrachas comuns: 2% a 10% de teor de enxofre;

• Borrachas usadas em pneus: 1,5% a 5% de teor de enxofre;

• Borrachas usadas em revestimentos protetores de máquinas e aparelhos de indústrias químicas: cerca de 30% de teor de enxofre.