MATERIAIS ELÉTRICOS ISOLANTES - FINAL

II. Fibras e respectivos tecidos. Nesta forma, obtêm-se fitas, simples e combinadas com papéis, devidamente aglutinadas por meio de um verniz de colagem. Comparativamente com fitas orgânicas, as de amianto são duras, grossas e mal-acabadas. Por vezes, opta-se por uma mistura de fibras de amianto com fibras orgânicas, para se obter um tecido mais flexível e que mesmo assim ainda se destaque por um bom comportamento térmico. Mais recentemente, tem-se usado também a fibra de amianto misturada com a fibra de vidro. Para algumas aplicações elétricas especiais, usa-se o cimento de amianto, que substitui com vantagem mármores e produtos semelhantes. Nesse caso, fibras de amianto são misturadas com cimento e água, prensando-se a massa nas dimensões desejadas. Devido a elevada higroscopia, é necessário aplicar verniz. O cimento endurece e se liga rigidamente às fibras. Esse cimento, assim obtido, suporta bem o calor e elevadas solicitações mecânicas, o que leva a seu uso como base de chaves de manobra, câmaras de extinção do arco voltaico e paredes de separação de fase.

Materiais da Classe da Borracha

Fundamentalmente podemos diferenciar entre borrachas naturais e artificiais ou sintéticas.

A borracha natural é obtida a partir do látex, que é o líquido retirado de certas plantas, e que, para seu uso industrial, sofre um tratamento com enxofre e outros aditivos, dando origem à vulcanização da borracha. Entretanto, com o desenvolvimento de borrachas sintéticas, a borracha natural perdeu sua importância, sendo que, para as aplicações elétricas, são válidas, hoje, praticamente apenas as borrachas sintéticas.

A borracha sintética se desenvolveu sobretudo no sentido de resolver alguns críticos da borracha natural, enumerados a seguir.

Rápido envelhecimento - a borracha natural se torna dura e quebradiça.

É extremamente sensível à gasolina e ao óleo, inchando acentuadamente.

É atacado pelo cobre e pelo manganês. Particularmente, quanto ao enxofre presente na borracha, este desencadeia uma reação inadmissível para finalidades elétricas. Lembrando o grande número de condutores em que se usa o cobre, já salta de imediato a importância dessa observação. A solução prática que se tem usado nesse caso é a estanhagem do condutor de cobre.

Não permite temperaturas de serviço acima de 75°C. Acima desse valor, a borracha perde sua elasticidade.

É também sensível à ação dos raios solares e da ozona.

A borracha sintética tem como elemento básico o isopreno, que foi substiuído posteriormente pelo butadieno (bu), usando-se como catalisador o sódio (Na). Daí o fato de uma das primeiras borrachas sintéticas receber o nome de buna. Esse processo já sofreu um série de modificações, adequando-se às novas observações e descobertas feitas. Por meio de métodos adequados, esse mistura é plastificada, através de oxidantes e da elevação de temperatura.

As propriedades dos produtos prontos dependem acentuadamente do processo de preparo, aditivos plastificantes e outros materiais presentes. Com isso, podem ser adaptados às exigências que são feitas, inclusive preparando uma camada ou um tubo de borracha sintética com materiais diferentes na parte interna e na externa.

Observa-se, como regra geral, as borrachas sintéticas são inferiores às naturais, no que se refere aos reforços admissíveis de tração; entretanto, são sensivelmente melhores quanto ao envelhecimento, estabilidade térmica, resistência perante agentes químicos e perante ozona, e mais resistentes à abrasão.

Entre as borrachas artificiais, que pertencem ao grupo termofixos, destacam-se as conhecidas por EPR (borracha de etileno-propileno), o neoprene e a borracha butílica.

O neoprene é obtido por polimerização do clorobutadieno, que apresenta elevada velocidade de reação devido à presença do cloro. Resultam, assim cadeias de átomos intensamente interligados, de difícil manuseio. Esse produto, mediante o acréscimo de certos produtos, se transforma no que se chama de neoprene, que recebe também estabilizadores de reação, para evitar usa modificação perante a temperatura ambiente. Nesse estado, o neoprene se apresenta como uma massa dura, mal-cheirosa e escura, que não é inflamável. Aquecido a 60°C, perante uma compressão, a massa amolece e permite facilmente sua aplicação.

Apresenta a vantagem de não precisar de enxofre para sua polimerização, bastando aquecê-la a 130-170°C.

O enxofre, porém apresenta problemas de ordem química com o cobre; melhora no entanto as propriedades físicas da borracha e evita endurecimentos futuros do produto acabado.

O neoprene suporta 120°C e mais, apresentando, assim, uma estabilidade térmica e temperatura de serviço superior à da borracha natural. Suporta também a gasolina e o óleo. A resistência à tração é um pouco inferior à da borracha natural, sendo também inferior em

elasticidade.

As propriedades elétricas também não são as melhores, devido aos átomos de cloro, que são grupos polares. Por essa razão, o neoprene tem importante aplicação como capa externa de cabos, mas não como isolamento dos mesmos.

A borracha butílica, que substitui com vantagens a borracha natural, também sob ponto de vista elétrico, se apresenta com grande flexibilidade, boa resistência contra agentes químicos e, assim, baixo envelhecimento. A presença de enxofre, que dá ao material uma maior estabilidade, cria porém um problema em contato com o cobre, com o qual reage. Por essa razão, os condutores isolados eletricamente com borracha butílica, devem ser estanhados. Sua temperatura limite de serviço é menor que a do neoprene, não devendo ultrapassar 80°C (max. 85ºC).

A borracha de etileno-propileno (abreviamento EPR, ethylene propylene rubber), é atualmente a borracha mais moderna e de melhores características. Esse material termofixo apresenta uma rigidez dielétrica levemente superior à borracha butílica, inferior porém ao polietileno reticulado, que é um plástico também termofixo, com características bem semelhantes ao EPR. Apresenta baixo fator de perdas e valor de constante dielétrica intermediária. Suporta temperaturas até 90°C em regime permanente. Quimicamente, o EPR é excelente perante a ação da ozona, e aos agentes químicos presentes no ar.