ELASTOTEC ESTIRENO BUTADIENO

1 ELASTOTEC IND STRIA E COM RCIO DE artefatos DE BORRACHA LTDA Rua Pereira da Fonseca, 449 Bairro den CEP 18103-043 Sorocaba SP PABX (15) FAX (15) Inscri o Estadual N CNPJ N BORRACHA ESTIRENO BUTADIENO CARACTER STICAS COMPOSTOS APLICA ES ELASTOTEC IND STRIA E COM RCIO DE artefatos DE BORRACHA LTDA Rua Pereira da Fonseca, 449 Bairro den CEP 18103-043 Sorocaba SP PABX (15) FAX (15) Inscri o Estadual N CNPJ N BORRACHA DE ESTIRENO - BUTADIENO SBR Copol meros de ESTIRENO BUTADIENO SBR s o, das borrachas sint ticas, as mais largamente usadas em todo o mundo, chegando a mais de 40% de toda borracha processada e transformada em artefatos .

2 Seu principal emprego em pneum ticos. Hist rico e Desenvolvimento Na d cada de 1920, j tendo sob dom nio tecnol gico o sistema de polimeriza o por emuls o usando m todos de cat lise que ativavam a forma o de radicais livres, foi poss vel promover a polimeriza o de materiais com alto peso molecular. Na Alemanha, na d cada seguinte, houve um forte estimulo pelo governo no sentido de desenvolver pesquisas usando os sistemas de catalise e polimeriza o j conhecidos para sintetizar materiais com caracter sticas elastom ricas principalmente para uso em aparelhos militares. Os primeiros resultados bem sucedidos de copolimeriza o de ESTIRENO BUTADIENO pelo processo em emuls o foi conseguido pelos laborat rios FABENINDUSTRIE com a equipe de pesquisa liderada por Bock e Tschunker, que denominaram o produto de BUNA S. A mesma equipe, em pesquisas seguintes tamb m produziram por processos an logos a copolimeriza o do BUTADIENO Acrilonitrila que chamaram de BUNA N.

3 Os primeiros copol meros ESTIRENO BUTADIENO produzidos, ainda mostravam pobres resultados de propriedades mec nicas, quando comparadas com as da Borracha Natural, por m, consider veis esfor os de aprimoramentos tecnol gicos no que tange a iniciadores, catalisadores, ajustes de propor o entre mon meros, peso molecular, etc, foram desenvolvidos; na Alemanha e principalmente nos Estados Unidos. Com as not cias da II Guerra se espalhando pela Europa, os USA j preparavam estoques estrat gicos de Borracha Natural e paralelamente estabelecia, em 1940 a Rubber Reserve Company com principal objetivo de acumular, estocar e administrar as reservas de Borracha Natural. A Rubber Reserve Company tamb m estava incumbida de partir com o programa de desenvolvimentos e pesquisas com propor es industriais das borrachas Sint ticas que atendessem as propriedades da Borracha Natural. Quando os EUA iniciou sua participa o na Segunda Guerra Mundial, os projetos e produ o das borrachas sint ticas j se expandiam largamente.

4 Muitas pesquisas e desenvolvimentos se seguiram. Os pesquisadores descobriram que muito boas caracter sticas t cnicas, bem como, valores economicamente vi vel para o mercado industrial estava na produ o por copolimeriza o em emuls o de ESTIRENO BUTADIENO nas propor es de 25% de ESTIRENO e 75% de BUTADIENO , assim atendendo as condi es emergenciais que o governo necessitava. A produ o em escala industrial do copol mero de ESTIRENO BUTADIENO , naquela poca, chamado de GR S, se deu em meados de 1942 e, em 1945 a produ o j excedia a toneladas. Para conseguir este n vel de produ o o governo dos EUA financiou 50% das instala es das plantas produtoras de borrachas sint ticas, sendo, 2 plantas produtoras de borrachas Butil cas, 16 plantas produtoras de mon mero de BUTADIENO e 5 plantas produtoras de ESTIRENO . Entre os anos de 1946 a 1955 estas companhias foram vendidas para diversos grupos privados, sendo que atualmente existem nos EUA somente 5 plantas produtoras de copol meros base emuls o, que s o :- Goodyear Chemical, Americam Syntetic Rubber, Copolymer, Uniroyal Goodrich e General Tire.

5 A diminui o na quantidade de plantas produtoras de borracha sint ticas, nos EUA, deu-se devido a jun o de diversas plantas formando uma corpora o ou ainda porque algumas plantas ajustaram seus processos para produ o de outros tipos de pol meros sint ticos incluindo os termopl sticos, que at nos dias atuais, crescem em plena expans o. As plantas remanescentes produzem borrachas sint ticas de ESTIRENO BUTADIENO SBR , Polibutadieno BR e BUTADIENO Acrilonitrila NBR , al m de varia es de tipos dentro de cada uma destas fam lias, como, alguns tipos estendidos em leo, negro de fumo e, ainda tipos com grau de pureza superior. ELASTOTEC IND STRIA E COM RCIO DE artefatos DE BORRACHA LTDA Rua Pereira da Fonseca, 449 Bairro den CEP 18103-043 Sorocaba SP PABX (15) FAX (15) Inscri o Estadual N CNPJ N Produ o dos SBRs - Mat rias Primas Como p de ser visto, as principais Mat rias Primas para produ o do SBR s o ESTIRENO e BUTADIENO , por m, outros componentes qu micos tamb m tem fundamental import ncia nos processos de copolimeriza o, estes s o empregados em m nimas quantidades, como; emulsificantes, iniciadores, modificadores, catalisadores, terminadores da rea o, agentes coagulantes, antioxidantes e antiozonantes.

6 BUTADIENO Basicamente 55% de todo BUTADIENO produzido pelas petroqu micas s o direcionados para fabrica o de borrachas de SBR. O BUTADIENO bruto, entre eles, o originado da dehidrogena o do Butileno e, principalmente os extra dos de olefinas ou hidrocarbonetos saturados, s o as bases prim rias. Solventes espec ficos s o usados para extra o, como, por exemplo:- Dimetilacetamida, Dimetilformaldeido, Acetonitrila, N-metil- pirrolidona e Furfural. Alguns Sub-Produtos da Produ o do BUTADIENO O craqueamento dos hidrocarbonetos, ( como; Fra es da Nafta, leo, G s, Condensado de Etano ou Propano, e res duos de leo cru ), s o largamente usados para produzir Etileno e BUTADIENO , e seus sub-produtos. A produ o do BUTADIENO depende de rigorosa opera o de craqueamento e tamb m das mat rias primas usadas; por exemplo; G s, leo e Nafta, para produ o do Etileno, tamb m proporciona altas quantidades de sub-produtos de BUTADIENO .

7 Petr leo bruto destilado, pode ser processado produzindo g s de BUTADIENO similar aos originados da Nafta, g s, leo, etc. Dehidrogena o de Buteno, n-Buteno s o empregado quase que exclusivamente com mat ria prima para produzir BUTADIENO , em que o n- Buteno obtido de C4 cortado, ( por um sistema catal tico ou por craqueamento dos gases), resultando em Isobutileno tratado ou g s Butano renov vel. A dehidrogena o do n Buteno para obter o BUTADIENO o resultado de um sistema de cat lise usando catalisadores tipo B da DOW Chemical ou catalisadores tipo 205 da Shell. ESTIRENO Pode-se dizer que toda produ o mundial de ESTIRENO divide-se, principalmente, para emprego em mercado de termopl sticos, basicamente embalagens e, aproximadamente 5%, segue para copolimeriza o com BUTADIENO formando elast meros de SBR. ESTIRENO produzido atrav s da catalise do etil benzeno hidrogenado, de alta pureza, em fase gasosa responde por aproximadamente 90% da demanda de mercado.

8 O etil benzeno obtido pela alquila o de benzeno com etileno, tamb m, pode ser obtido pelo fracionamento de uma mistura cont nua de xileno, ( 20 a 30% de etil benzeno ) resultado advindo de uma catalise do refino da Nafta. Um outro m todo de produ o do ESTIRENO , ( como um sub-produto da manufatura do xido de propileno ) a oxida o e per xida o do etil benzeno que reage depois com propileno para produzir o xido de propileno e o sub-produto, metil fenil carbinol. O carbinol ent o dehidratado para ESTIRENO . Polimeriza o O BUTADIENO mostra-se com a seguinte estrutura:- (CH2 = CH CH = CH2). A polimeriza o do BUTADIENO ocorre por adi o, seja; uma unidade de BUTADIENO adiciona-se em outra, repetindo-se assim centenas de vezes, isso acontece devido as duplas liga es existentes no mon mero. A adi o pode ter tr s forma es distintas ou conjugadas que s o: CIS 1,4 ; TRANS 1,4 ou VINIL 1,2 . A adi o polimeriza o pode ocorrer na mesma cadeia ou misturadas de maneira rand mica.

9 ELASTOTEC IND STRIA E COM RCIO DE artefatos DE BORRACHA LTDA Rua Pereira da Fonseca, 449 Bairro den CEP 18103-043 Sorocaba SP PABX (15) FAX (15) Inscri o Estadual N CNPJ N Estrutura do SBR C6H5 I [ - (CH2 CH = CH CH2 - )5 ( CH CH2 - ) - ]n No SBR existem unidades de ESTIRENO combinadas com as tr s forma es de BUTADIENO , como mencionado acima ( CIS, TRANS e VINIL ). Os copol meros de ESTIRENO - BUTADIENO podem estar dispostos de maneira rand mica ou em dois blocos de mon meros, onde longos seguimentos de cada tipo s o unidos, uns aos outros, como por exemplo:- SSSSBBBBSSSSBBBB ou graftizados por seguimentos pendentes na cadeia principal.

10 Os SBRs polimerizados em emuls o cont m aproximadamente 23% de ESTIRENO disperso randomicamente com o BUTADIENO , na cadeia principal. A forma o estrutural das unidades de BUTADIENO de aproximadamente 18% CIS 1,4; 65% TRANS 1,4 e 17% VINIL 1,2. Os SBRs polimerizados em solu o cont m aproximadamente a mesma quantidade de ESTIRENO , tanto os copol meros em bloco como os rand micos. Este processo, ( em solu o ), produz copol meros de SBR com baixa quantidade de forma o TRANS e muito poucas forma es VINIL, por m, alto conte do de forma es CIS. Produ o do SBR, Polimeriza o em Emuls o. O processo se inicia pela rea o de radicais livres gerados atrav s da decomposi o de um per xido ou um per xidissulfato ( persulfato ) em uma emul o aquosa. Polimeriza o a quente. Neste processo, a quantidade de forma o de radicais livres, como iniciadores das rea es de polimeriza o est o dependentes da temperatura em que a emuls o est submetida, sendo que, em aproximadamente 50 C, obt m-se razo vel raz o de polimeriza o entre os mon meros de SBR.