Principais Copolímeros Elastoméricos à Base de Butadieno Utilizados na Indústria Automobilística
The Most Important Butadiene Based Elastomers Employed in the Automotive Industry
Coutinho, Fernanda M. B.; Soares, Bluma G.; Rocha, Tereza C. J.
http://dx.doi.org/10.1590/S0104-14282007000400009
Polímeros: Ciência e Tecnologia, vol.17, n4, p.299-307, 2007
Resumo
Copolímeros elastoméricos à base de butadieno são amplamente utilizados na indústria automobilística. Dentre esses destacam-se os copolímeros de butadieno-estireno (SBR) e butadieno-acrilonitrila (NBR). O SBR apresenta maior importância comercial, devido a sua aplicação na produção de pneus. Quando SBR é utilizado juntamente com o homopolímero de butadieno BR-alto cis, excelentes propriedades são obtidas para sua aplicação na banda de rodagem de pneus. O copolímero elastomérico NBR é empregado em artefatos em que é necessária boa resistência a solventes orgânicos e a óleos. Nos últimos anos, as empresas automobilísticas e produtoras de pneumáticos vêm se preocupando com o meio-ambiente e, conseqüentemente, têm investido em novos processos de síntese, mais limpos, para a produção desses elastômeros. Assim, o objetivo deste artigo é apresentar uma revisão sobre dois importantes copolímeros elastoméricos à base de butadieno, SBR e NBR, abordando os processos de síntese, características principais, processamento e aplicações.
Palavras-chave
Copolímeros elastoméricos de butadieno-estireno, copolímeros elastoméricos de butadieno-acrilonitrila, processos de polimerização
Abstract
Elastomer copolymers based on butadiene are widely applied in the automotive industry. Among those copolymers the most important ones are styrene-butadiene (SBR) and nitrile-butadiene (NBR). SBR presents higher commercial interest, due to its application in the tire production. When SBR is mixed with high cis-1,4 polybutadiene, excellent properties are attained for application on the pneumatics treads. NBR can be used in a wide variety of application areas requiring oil, fuel, and chemical resistance. In the last years, the automotive and pneumatic industries have been increasingly concerned with environmental issues, and have invested in synthesis processes for elastomers that are less aggressive to the environment. Thus, the purpose of this article is to present a review on two important butadiene elastomer copolymers, SBR and NBR, with emphasis on the polymerization processes. The main characteristics, processing and applications of these elastomers are also presented.
Keywords
Butadiene-styrene elastomer copolymers, butadiene-acrylonitrile elastomer copolymers, polymerization processes
References
1. Lynch, J. - “BD monomer and elastomer production processes”; Chemico-Biological Interactions, 135-136, p.147-153 (2001).
2. Tate, D. P. - “Butadiene Polymers”. in: “Encyclopedia of Polymer Science and Engineering”, Mark; Bikales; Overberg; Menges. (ed.): John Wiley & Sons, 2, p.537-579 (1986).
3. International Institute of Synthetic Rubber Producers; ”Polybutadiene”, Worldwide Polymers, Houston, 2004.
4. Guerin, F.; Hannay, J.; Campomizzi, E. & Bender, H. - “Nitrile polymer vulcanizate and process for the production thereof”; US 20030176587 (2003).
5. Menezes, V. J. - “Avaliação das emissões oriundas da degradação térmica de pneus”, Dissertação de Mestrado, Instituto de Macromoléculas Professora Eloísa Mano, Universidade Federal do Rio de Janeiro (2005).
6. Mello, I. L.; Coutinho, F. M. B.; Nunes, D. S. S. & Soares, B. G. - Polímeros: Ciência e Tecnologia, São Carlos, 14, p.235-241 (2004).
7. “Novos elastômeros para os segmentos de pneus e bandas”, Borracha Atual, 39, p.40-43 (2002).
8. Rocha, T. C. J.; Coutinho, F.M.B.; Soares, B. G. & Costa, M. A. da S. - Polímeros: Ciência e Tecnologia, São Carlos, 15, p.39-45 (2005).
9. Pires, N.M.T.; Coutinho, F.M.B.; Costa, M.A.S.; Santa Maria, L.C.; Mello, I.L. & Nunes, D.S.S. - Revista de Química Industrial 719, p.15-20 (2002).
10. Mello, I. L. - “Efeito do solvente na polimerização 1,4- cis de 1,3-butadieno com catalisador à base de neodímio”, Dissertação de Mestrado, Instituto de Macromoléculas Professora Eloísa Mano, Universidade Federal do Rio de Janeiro (2003).
11. Rocha, T. C. J. - “Efeito de doadores de elétrons na polimerização de butadieno com catalisadores à base de neodímio”, Dissertação de Mestrado, Instituto de Macromoléculas Professora Eloísa Mano, Universidade Federal do Rio de Janeiro (2004).
12. Visconte, L. L. Y.; Martins, A. F.; Nunes, R. C. R.; Suarez & J. C. M. - Polímeros: Ciência e Tecnologia, XI, p.76-81 (2001).
13. Oliveira, M. G. & Soares, B. G. - Polímeros: Ciência e Tecnologia, XII, p.11-1 (2002).
14. Ferreira, A. de A. - “Estudo do efeito da cristalinidade do polibutadieno alto-cis sobre as propriedades me cânicas de suas composições com negro de fumo e/ou elastômero de butadieno-estireno”, Tese de Doutorado, Instituto de Macromoléculas Professora Eloísa Mano, Universidade Federal do Rio de Janeiro (2004).
15. Brydson, J. A.; “Rubbery materials and their compounds”; Elsevier Science Publishers Corporation, Inc.; New York, (1a edição) (1988).
16. “Tendências 2002 moderadas expectativas para o ano”, Borracha Atual, 38, p.32-36, (2002).
17. International Institute of Synthetic Rubber Producers - Worldwide Rubber Statistics”, Houston, 1999.
18. Colvin, A. H. & Senyek, M. L. - “Emulsion styrene-butadiene rubber”; US 20020061955 (2002).
19. Coutinho, F. M. B. & Oliveira, C. M. F. - “Reações de polimerização em cadeia - Mecanismo e cinética”. Interciência, Rio de Janeiro, 2006.
20. Quirk, R. P. & Morton, M.; “Polymerization”, In: “Science and Technology of Rubber”, Mark, J. E.; Erman, B.; Eirich, F. R. (ed.): Academic Press, Inc., San Diego, 1994, cap. 2, p. 23-86.
21. Odian, G. G.; “Principles of Polymerization”; John Wiley & Sons, Inc.; New York, (3a edição) (1991).
22. Mano, E.B. & Mendes, L. C. - “Introdução a Polímeros”, Editora Edgard Blücher Ltda (1999).
23. International Institute of Synthetic Rubber Producers - ”Emulsion styrene-butadiene rubber (E-SBR)”, Worldwide Polymers, Houston, 2004.
24. Morton, M. - “Rubber Technology”; Kluwer Academic Publishers, Inc.; New York, (4a edição) (1999).
25. Hirota, W. H.; Reis, M. M.; Sayer, C. & Giudici, R. - Polímeros: Ciência e Tecnologia, XIV, p. 51-56, (2004).
26. Grimm, J. - “Method for the production of nitrile rubber”; US 5708132, (1998).
27. Viola, G. T.; Soddu, L.; Isidori, S.; Taccioli, A. & Masi, F. - “Process for the preparation of sbr rubbers with an improved processability and a lower rolling resistance”; US 20040006187 (2004).
28. Navarro, R. F.; “Fundamentos de reologia de polímeros”, Editora da Universidade de Caxias do Sul, Caxias do Sul, (1a edição) (1997).
29. Backley, D. C.; “Synthetic Rubbers: Their Chemistry and Technology”; Applied Science Publishers, London, 1983.
30. Rocha, T. C. J.; Coutinho, F. M. B.; Soares, B. G.; Costa, M. A. da S.; Nunes, D. S. S. & Mello, I. L. - Journal of Applied Polymer Science, New Jersey, 98, p.2539- 2543, (2005).
31. Basfar, A. A.; Abdel-Aziz, M. M. & Mofti, S. - Radiation Physics and Chemistry, 63, p.81-87 (2002).
32. International Institute of Synthetic Rubber Producers; ”Styrenic block copolymers”, Worldwide Polymers, Houston, 2004.
33. Zanzig, J. D.; Holden, D. B. - “Tire with component of rubber composition comprised of a combination of functional SBR and coupled solution SBR”; US 2004054062 (2004).
34. Hesterwerth, D.; Beckelmann, D. & Bandermann, F. - Journal of Applied Polymer Science, 73, p.1521-1532 (1999).
35. Aggarwal, S. L.; Hargis, I. G., Livigni, R. A.; Fabris, H. J. & Marker, L. F. - ”Structure and properties of tire rubbers prepared by anionic polymerization”. in: “Advances in Elastomers and Rubber Elasticity”, (ed.): Plenum Press Publishers Corporation, New York, p.17- 36 (1986).
36. Klopffer, M.; Bokboza, L.; Monnerie, L. - Polymer, 39 p.3445-3449 (1998).
37. Labauze, G. J. - “Rubber composition for tire tread and tire”; US 20040122157 (2004).
38. Weydert, M.; Thielen, G. M. V. & Halasa, A. F. - ”Pneumatic tire having a component containing high trans styrene-butadiene rubber”; US 20040108034 (2004).
39. Sandstrom, P. H. - “Tire with rubber composition”; US 20040116574 (2004).
40. Endo, K.; Senoo, K. & Yamanaka, Y. M. - “Homopolymerization and copolymerization of styrene and butadiene with nickelocene-methylaluminoxane catalyst”. in: “Progress and development of catalytic olefin polymerization”, Sano, T.; Uozumi, T.; Nakatani, H.; terano, M. (ed.): Technology and Education publishers, Tokyo, p. 98-104, (2000).
41. Halasa, A. F.; Hsu, W.; Zhou, J.; Jasiunas, C. A. & Yon, C. S. - “Functionalized monomers for synthesis of rubbery polymers”; US 20040122224 (2004).
42. Lightsey, J. W. - “Continuous polymerization process for producing NBR rubber having bound content of acrylonitrile”; US 5770660 (1998).
43. Iozzi, M. A.; Martins, M. A.; Mattoso, H. C. - Polímeros: Ciência e Tecnologia, XIV, p.93-98 (2004).
44. Almeida, M. S.; Soares, B. G. & Guimarães, P. I. C. - Polímeros: Ciência e Tecnologia, XIII, 2. p.119-124 (2003).
45. International Institute of Synthetic Rubber Producers; ”Acrylonitrile-butadiene rubber (NBR)”, Worldwide Polymers, Houston (2006).
46. Dunn, E. R. & Burroway, G. L. - “Process for increasing the solids content of nitrile rubber latex”; US 5677368 (1997).
47. Lipinski, T. M. “Soft nitrile rubber formulation”; US 6031042 (2000).
48. Guerin, F. Guo, S. X.; Szentivanyi, Z. & Glander, S. - “Low molecular weight hydrogenated nitrile rubber”; US 6780939 (2004).
49. Oyama, M.; Aimura, Y.; Nakajima, K.; Mori, O. & Ishihara, M. - ”Highly saturated nitrile rubber, process for producing same, vulcanizable rubber composition, aqueous emulsion and adhesive composition”; US 5651995 (1997).
50. Sandstrom, P. H. - “Sulfur cured rubber composition containing chlorosulfonated polyethylene and carboxilated nitrile rubber”; US 6218473 (2001).
Facebook
Google+
Twitter
LinkedIn
Mendeley
StumbleUpon
CiteULike
Reddit
Email