A resposta técnica é: não, a borracha não pode congelar…
.. no entanto, fica duro e quebradiço.
A definição científica de congelar envolve uma mudança de fase do líquido para a formação de cristais sólidos. Esta fase ocorre quando a temperatura atinge o ponto de congelamento da substância. Como os polímeros de borracha não podem formar estruturas cristalinas, eles não congelam, por definição. As alterações nas propriedades físicas da borracha em baixas temperaturas podem, no entanto, afetar o desempenho do produto de borracha.
Quais borrachas apresentam melhor desempenho em temperaturas extremas?
A borracha de silicone resiste muito melhor a altas e baixas temperaturas do que as borrachas orgânicas. A borracha de silicone pode ser usada indefinidamente a 150°C com quase nenhuma alteração em suas propriedades. Ele resiste ao uso mesmo a 200°C por 10.000 horas ou mais, e alguns produtos podem suportar calor de 350°C por curtos períodos. As borrachas de silicone são, portanto, adequadas como material para componentes de borracha usados em ambientes de alta temperatura. É por isso que você verá moldes de borracha de silicone sendo usados em cozinhas como moldes e tapetes usados em fornos.
A borracha de silicone também possui excelente resistência ao frio. O ponto de fragilização das borrachas orgânicas típicas está entre -20° e -30°C, em comparação com -60° a -70°C das borrachas de silicone. Mesmo em temperaturas nas quais as borrachas orgânicas se tornam quebradiças, a borracha de silicone permanece elástica. Alguns produtos suportam temperaturas extremamente baixas de -100°C e inferiores.
Borracha de silicone e borracha de silicone fluorada em temperaturas frias
As borrachas de silicone têm sido amplamente utilizadas em sistemas de isolamento de energia devido a possuírem propriedades como excelente isolamento elétrico e resistência às intempéries. A borracha de silicone fluorada (borracha de fluorosilicone) tem sido amplamente utilizada em ambientes agressivos para isolamento elétrico, especialmente em ambientes de inverno, onde temperaturas extremamente baixas são comuns e podem persistir por longos períodos de tempo.
Em ambientes frios, a borracha de silicone tradicional não consegue atender aos requisitos de desempenho das aplicações de isolamento elétrico. Temperaturas extremamente baixas influenciam o desempenho dos materiais de isolamento de borracha e podem causar falhas catastróficas em vedações e tubos.
A pesquisa mostra que a borracha de fluorossilicone possui propriedades de tração ainda mais altas, desempenho de alongamento, menor dureza e maior elasticidade do que a borracha de silicone. A borracha de fluorossilicone também funciona melhor e por períodos mais longos como isolante elétrico sob condições de frio extremo.
Portanto, a borracha de silicone é ideal para todos, exceto os ambientes mais frios, severos e extremos, onde a borracha de silicone fluorada oferece desempenho ainda maior.
Como a borracha é testada quanto ao comportamento em baixas temperaturas?
Existe um teste – chamado TR ou Retração de Temperatura (ISO 2921), onde as propriedades de diferentes materiais podem ser testadas a -70°C e as propriedades mecânicas registradas. Veja: https://www.iso.org/standard/72779.html
O documento especifica um método para a determinação das características de retração de temperatura da borracha vulcanizada esticada. Não abrange borrachas termoplásticas, uma vez que muitos elastômeros termoplásticos têm um limite de escoamento na faixa de 5% a 20% de alongamento.
Este teste TR é um método de teste da indústria para avaliação de propriedades em baixas temperaturas. O teste mostra o ponto de fragilidade de um material e também a deformação por compressão e o comportamento de recuperação dos elastômeros. Os corpos de prova são normalmente testados no modo de alongamento, em banho líquido frio por 10 minutos.
É um fato…
Aqui na J-Flex, produtos de alto desempenho são a norma – uma vez fornecemos alguns perfis de silicone extrudado para um projeto da Agência Espacial Europeia, onde nosso fornecedor de matéria-prima teve que garantir o material para -80°C.
Contate-nos se precisar de ajuda com algum produto de borracha com desempenho extremo!
Você poderia morar na cidade de Nuuk – a capital da Groenlândia?