Silicones Silicones - Revista Borracha Atual

Matéria Técnica
Silicones
Apresentação
As principais inovações e aplicações concentram-se no
mercado automobilístico de peças técnicas e perfis, cabos
e na construção civil. O silicone tornou-se matéria-prima
indispensável na composição de cosméticos, produtos para
saúde e lubrificantes. Tem ampla aplicação nas indústrias
de construção civil, têxtil, eletroeletrônica e automotiva, contribuindo para gerar conforto, segurança e qualidade de vida
para milhões de pessoas. Somente o segmento de cabos
chega a demandar de dois a três novos compostos a cada
dois meses. A novidade é um hidrofugante para ser usado em
impermeabilizações externas da construção civil. Ele serve
para proteção de paredes e revestimentos contra umidade,
usado a partir da década de 50 e a primeira fábrica de
mistura foi construída na década de 60, no município de
Duque de Caxias no Rio de Janeiro. Os silicones resistem à
decomposição pelo calor (suportam temperaturas que
podem variar de -65ºC a 400ºC), à água e oxidação, além de
serem bons isolantes elétricos. Apresentam-se como fluídos,
resinas ou borrachas sintéticas. Atualmente estima-se que os silicones são utilizados em mais de 5.000 produtos. O silicone é
usado em inúmeros segmentos industriais sem perder suas características de permeabilidade, elasticidade e brilho. Quando incinerado, não gera gases que poluem a atmosfera. São ótimos
agentes de polimento, vedação e proteção, atuando como impermeabilizantes e lubrificantes. Na medicina são empregados
como material básico de próteses.
prolongando a vida útil dos materiais expostos a intempéries.
A utilização de silicones é muito importante em "air-bags".
No Brasil apenas 2% dos veículos são equipados com este
A Rhodia é a líder no mercado europeu
dispositivo de segurança. Por este razão este mercado deverá
registrar uma significativa expansão a médio prazo.
de compostos e no Brasil começou a atuar em 2003.
A unidade de compostos de silicones da Rhodia está
O mercado brasileiro deste produto é estimando em cerca
de US$ 200 milhões por ano.
capacitada a desenvolver diversos tipos de compostos
Desafios
desde a etapa de laboratório até a utilização final pelo
cliente, enfatiza Lucas, Gerente Comercial da Rhodia.
O maior entrave para o desenvolvimento de um mercado
consumidor estável de silicone no Brasil é a pirataria e o
contrabando de peças prontas, principalmente da Ásia.
Isto inibe a produção por parte das empresas brasileiras de
artefatos que usem silicone em sua formulação ou em seu acabamento. Alguns exemplos são os teclados de celulares, rádiosrelógio e objetos de decoração ("anjinhos da China") e outros.
Introdução
Os silicones são polímeros quimicamente inertes que têm sua
origem no silício mineral. A primeira síntese registrada foi
feita em 1900 pelo cientista alemão Wöhler, começando a ser
explorado industrialmente a partir da 2ª Guerra Mundial,
quando foram construídas as primeiras fábricas na Alemanha
e nos Estados Unidos. No Brasil, o silicone começou a ser
40 - Borracha Atual
"Vamos
integrar
o silicone com os
outros produtos
da empresa. "
Lucas
Gerente comercial
da Rhodia
Matéria Técnica
HISTÓRIA DO SILICONE NO BRASIL
1942
Construção de
fábricas de silicone
nos EU A e A lem anha
para fins m ilitares
1900
1956
Prim eira fábrica
brasileira de
em ulsão de
silicones no
R io de Janeiro
1970
Prim eira
produção
localda
m atéria-prim a
básica
Fonte:A B IQ U IM
2000
Criação da
Com issão
Setorialde
Silicones
da A B IQ U IM
2000
1900
D escoberta do silicone
pelo alem ão D r.W öhler
1950
Início das
im portações
no B rasil
Meio Ambiente
1960
Início das
im portações
de derivados
do silicone
IM PORTAÇÕES E EXPORTAÇÕES
BRASILEIRAS DE SILICONES
Uma das características do silicone é sua longevidade e compatibilidade com os meios de aplicação. Por ser inerte, não
1975
D esenvovim ento
de laboratórios nacionais
para adequar o silicone
ás condições brasileiras
1999 A 2004
120
traz malefícios para o meio ambiente, não contamina o solo,
nem a água nem o ar. Além dessas propriedades, também
não há registro de que tenha provocado algum tipo de
reação alérgica no ser humano. Com essas características, o
silicone pode ser manipulado com segurança, sem o risco de
100
80
U S$
M ILH Õ ES
FO B
60
40
provocar poluição ou danos à saúde humana. Muitos tipos de
silicone são recicláveis e outros são de simples disposição,
sem agressão ao meio ambiente.
20
0
Mercado mundial e brasileiro
Fonte:A B IQ U IM
Cerca de 80 % da produção mundial do polímero de silicone
concentra-se nas mãos de cinco fabricantes: Dow Corning,
GE, Rhodia, Shinetsu e Wacker. No Brasil, Dow Corning,
IM PORTAÇÕES E EXPORTAÇÕES
BRASILEIRAS DE SILICONES
1999 A 2004
Rhodia e Wacker importam o polímero base e produzem
selantes, fluídos , desmoldantes, entre outros materiais.
Segundo estimativas da comissão de silicones da ABIQUIM,
40
35
30
o mercado brasileiro de silicone situa-se próximo aos
US$ 200 milhões/ano, com consumo per capita de quase
25
1.000t 20
US$ 1 por habitante/ano, enquanto nos Estados Unidos chega
15
a US$ 8 habitante/ano. O silicone, substância que pode ser
10
encontrada em mais de 5.000 produtos, é produzido no
5
mundo por sete empresas, das quais quatro estão instaladas
0
no Brasil: Dow Corning, Rhodia, Wacker e GE, responsáveis
pela produção de 1,5 milhão t/ano, que correspondem ao
faturamento de US$ 5,5 bilhões.
Fonte:A B IQ U IM
Borracha Atual - 41
Matéria Técnica
SEGM ENTAÇÃO DO M ERCADO
BRASILEIRO DE SILICONES
H igiene,
Lim peza,
Papel, Cosm ética,
Celulose e B eleza e
EletroO utros
Saúde Construção
eletrônico
8%
Civil
10%
10%
20%
12%
A utom obilístico
10%
Têxtil
30%
Plásticos e
Processos Q uím icos
Fonte:A B IQ U IM
Principais aplicações
dos Silicones
Estética
O silicone é muito utilizado pela indústria de produtos de
beleza, saúde, higiene e limpeza, devido às suas características
intrínsecas como o baixíssimo odor, baixa toxicidade e
resistência a grandes variações de temperatura, sem alterações
em suas propriedades. Na cosmética é largamente usado na
fabricação de hidratantes, protetores solares e xampus.
Nesta última aplicação, o silicone melhora a penteabilidade,
o toque e o brilho, proporcionando aparência natural e
saudável aos cabelos.
Têxtil
A indústria têxtil brasileira consome cerca de 1.700 toneladas/ano de silicone, equivalentes a 10% da produção
nacional. O produto, que não provoca alergias na pele humana,
é amplamente utilizado na fabricação de meias femininas e
lingeries. Os elastômeros de silicone são usados como revestimento de certos tecidos técnicos usados em aplicações de
alta tecnologia. O melhor exemplo disso é o "air-bag", projetado para inflar e proteger motoristas em caso de colisão.
O silicone reveste tanto tecidos para esteiras transportadoras
de produtos industriais, ou gêneros alimentícios durante a
produção, como malhas de vidro para revestimento de cabos.
Tecidos resistentes ao fogo também são revestidos com silicone,
para assegurar proteção eficaz a equipamentos e pessoas
expostas aos riscos do fogo, por exemplo, as forças armadas,
bombeiros etc. Elastômeros de silicone, para contato com a
pele, são usados para revestir peças femininas como meias,
meias com punhos de renda, fechos de soutiens, cinta liga, etc.
Pelo tratamento de tecidos com óleos ou emulsões de óleos
42 - Borracha Atual
de silicone, podemos modular suas características quando
utilizados para fins têxteis.
Roupas e barracas podem ser impermeabilizadas; tecidos
podem tornar-se mais macios e sedosos, ideais para forração
de casacos, trajes de neve, edredons etc.; não perdem seu
volume e permanecem confortáveis e quentes. O silicone
está presente no dia-a-dia de milhões de consumidores, na
formulação de produtos tão variados como amaciantes de
tecidos ou revestimento para meias femininas.
Suas propriedades de repelência à água, de antiespumante, de
proporcionar toque suave e macio a tecidos os mais variados,
de ser resistente a álcalis, estável sob altas temperaturas e
alta lubricidade são ideais para a fabricação de produtos que
geram conforto e segurança às pessoas e elevada vida útil
para máquinas e equipamentos. Na indústria de linhas e fios
suas características de resistência a elevadas temperaturas e
alto poder lubrificante são fundamentais para a formulação
de uma série de produtos que garantem maior produtividade
permitindo rodar os equipamentos industriais a alta velocidade com o menor atrito possível.
Eletro-eletrônica
A indústria eletroeletrônica consome cerca de 10% de todo o
silicone produzido no Brasil. O desenvolvimento da tecnologia
permitiu a produção de peças e componentes eletrônicos cada
vez menores e mais delicados, como circuitos impressos e
conexões. O silicone serve principalmente como proteção destes
componentes, através do preenchimento e encapsulamento
transparente, sob a forma de resinas como verniz protetor, gel
e elastômeros monocomponentes. Assim, pode-se evitar
o desgaste e o atrito das peças, circuitos e conexões, aumentando a vida útil do equipamento. Os silicones desempenham
um papel importante na proteção e no isolamento de equipamentos eletrotécnicos. Os óleos são usados como fluídos
dielétricos para dissipar o calor produzido dentro de transformadores e para isolá-los.
Pastas de silicone protegem os isoladores das linhas de
transmissão de alta tensão contra incrustações.
Os elastômeros de silicone curados a quente, revestem
os cabos de força e os chicotes do sistema de ignição.
São também usados para produção de conectores de alto
desempenho e autolubrificantes para terminais de cabos
de transmissão eletrônica na indústria automobilística.
Os elastômeros de silicone vulcanizados a temperatura
ambiente são usados para preencher diversas peças.
Bons isolamentos são feitos com malhas de vidro e placas
impregnadas com resinas de silicone.
Os conectores de cabos de alta tensão precisam ter uma
voltagem de ruptura elevada para evitar curtos-circuitos.
Os elastômeros curados a quente e os curados a temperatura
ambiente, com alta capacidade dielétrica, são materiais
ideais para produzir estas conexões. Quanto aos isoladores
Matéria Técnica
de linhas de alta tensão, devem ter alta resistividade
superficial em qualquer circunstância, para evitar correntes
de fuga superficiais.
Medicina
O silicone é bastante disseminado na fabricação de antiflatulentos, próteses internas e externas e moldes dentários, por
ser um produto seguro que, em condições indicadas de uso,
não provoca efeitos colaterais. Reproduzir um formato
através de uma impressão é um procedimento rotineiro para
dentistas e protéticos. A impressão precisa dos dentes do
paciente, tirada pelo dentista em apenas alguns minutos,
usando um elastômero de dois componentes, o que permite
ao protético produzir uma prótese perfeitamente ajustada
à boca do paciente. Cateteres, sistemas de perfusão e
transfusão, tubos, mangueiras de circulação extracorpórea e
peças de certos tipos de bombas, têm as qualidades essenciais
de segurança e confiabilidade: são transparentes, resistentes,
atóxicas e biocompatíveis.
Utilidades Domésticas
Os elastômeros de silicone monocomponentes vulcanizados
a temperatura ambiente grau alimentício em dispersão e as
resinas de silicone formam o revestimento ideal para formas
de pão e outros moldes usados por padeiros e confeiteiros.
Sua resistência às altas temperaturas dos fornos e as
propriedades antiaderentes, garantem uma desmoldagem
perfeita, várias vezes seguidas, ao longo de vários anos.
em ambientes úmidos. Assim, impede os organismos aquáticos
de aderirem ao casco sem envenená-los e apresenta grande
durabilidade. Nos EUA e Europa, a indústria de pneus já
utiliza silicone para fabricar os chamados pneus ecológicos
("green tire"), que são mais resistentes e provocam menos
atrito com o solo sem prejudicar a segurança dos veículos.
Na indústria aeronáutica e aeroespacial, é importante composto
na fabricação de fios e cabos. Enquanto a borracha comum
resiste a temperaturas de até 150ºC, o silicone pode suportar
até 400ºC sem perder suas propriedades.
Construção civil
No segmento da construção civil, o silicone pode ser aplicado
em três linhas básicas: selantes, hidrofugantes e aditivos.
O selante de silicone é utilizado em vedações de caixilhos, de
peças sanitárias, rejunte de pias, de box, de banheiras, de
azulejo, de piso, de pias de cozinha e de juntas de dilatação.
Quanto à função hidrofugante, o silicone é usado na proteção
de tijolos, concreto, telhas, rejuntes e pedras naturais,
impedindo a absorção de água e permitindo a saída de
vapores. Como aditivo de tintas, o silicone funciona como
ligante, reforçando a estrutura molecular, aumentando
a aderência da tinta e agindo como antiespumante, evitando
a formação de "bolhas" durante a aplicação.
Fontes Bibliográficas
Na cozinha, potes, panelas e outros artigos são tornados antiaderentes pelo revestimento com silicone (resinas de silicone
metil ou metil fenil silicone) grau alimentício.
Rolhas de garrafas de vinho ou champanhe também são
tratadas com silicones em dispersão. Conferem propriedades
antiaderentes modulares, que resultam em boas velocidades
de engarrafamento, mas assegurando que as rolhas não
afundem para o interior da garrafa.
Alimentos
1) Foams: Fundamentals & Applications in the
petroleum industry" - Lewis & Minyard Capítulo 12 "Antifoaming and defoaming
in refineries".
2) Artigo de revista "Oxidative
stabilization of dimethyl silicone
fluids with iron between 70 and
370 ºc", "Polymer SCI.:
Symposium no.40,
Moldes de confeitaria, bandejas de gelo, máquinas automáticas
de servir bebidas e bicos de mamadeira são algumas das
inúmeras peças feitas de elastômeros de silicones para
aplicações de contato com alimentos. Algumas características são essenciais, tais como ser inerte, atóxica, resistente,
transparente e incapaz de alterar o sabor do alimento.
Ecologia
189-197 (1973)" "1973 by
John Wiley & Sons, Inc."
3) Artigo "Behaviour of silicone antifoam
additives in synthetic ester lubricants",
stletribology transactions
volume 36 (1993), 3, 381-386
A capacidade antiaderente do silicone assume características
ecológicas na proteção de cascos de barcos contra incrustações
de organismos vegetais e animais que vivem na água.
4) Artigo de revista, "Reaction of polysilox-
Para resolver esse problema, o silicone alia suas características
atóxicas às suas propriedades de antiaderência e de resistência
5) Site da ABIQUIM (Associação Brasileira da
anes and iron 2-ethylhexoate" polymer, 1992,
volume 33, number 18
Indústria Química) - Comissão de Silicones