A borracha EPDM (do inglês Ethylene Propylene Diene Monomer rubber) é um elastômero sintético de cadeia saturada, classificado pela norma ASTM D-1418 como borracha da classe M, em referência à sua cadeia polimetilênica. É produzida a partir da copolimerização de eteno (etileno), propeno (propileno) e um terceiro monômero do tipo dieno não conjugado, que introduz insaturações para permitir a posterior vulcanização do polímero com enxofre. O EPDM é amplamente utilizado em aplicações que exigem alta resistência a radiação UV, ozônio, variações térmicas e intempéries — incluindo guarnições automotivas, impermeabilização de coberturas, pisos esportivos e de segurança, vedações, gaxetas e isolamentos elétricos.
Classificação e nomenclatura Pela norma ASTM D-1418, o EPDM pertence à classe M de elastômeros, que reúne polímeros com cadeia principal saturada (do tipo polietileno). A letra M deriva de polymethylene (polimetileno), referindo-se à estrutura da cadeia principal. O parente mais antigo do EPDM é a EPR (Ethylene Propylene Rubber), copolímero de eteno e propeno sem o terceiro monômero dieno. A EPR pode ser reticulada apenas por métodos radicalares, como o uso de peróxidos, sendo aplicada principalmente em cabos elétricos de alta tensão.
Composição e síntese O EPDM é produzido pela copolimerização de eteno, propeno e um terceiro monômero dieno não conjugado. Os três dienos comerciais mais utilizados são:
Etilideno-norborneno (ENB) — o mais comum, oferece a maior velocidade de vulcanização; Diciclopentadieno (DCPD) — menor custo, vulcanização mais lenta; Vinil-norborneno (VNB) — utilizado quando se requer reticulação por peróxidos. O teor de dieno em produtos comerciais geralmente varia entre 2% e 12%. A polimerização é tradicionalmente catalisada por sistemas Ziegler-Natta e, mais recentemente, por catalisadores metalocenos, que oferecem maior controle sobre microestrutura, distribuição de massa molar e teor do terceiro monômero. Como em quase todos os elastômeros de uso técnico, o EPDM é compostado com cargas de reforço (como negro de fumo e carbonato de cálcio), plastificantes (tipicamente óleos parafínicos) e demais aditivos. As propriedades funcionais de borracha só são atingidas após a reticulação (vulcanização), realizada principalmente com enxofre, mas também viável com peróxidos (para melhor resistência ao calor) ou resinas fenólicas. Radiação de alta energia, como feixe de elétrons, é empregada na produção de espumas, fios e cabos.
Propriedades
Propriedades mecânicas
Propriedades térmicas
Propriedades químicas O EPDM apresenta excelente resistência a:
Ozônio e radiação ultravioleta (UV) Intempéries (chuva, calor, frio cíclico) Vapor d'água e água quente Ácidos e bases diluídas Fluidos hidráulicos resistentes ao fogo Cetonas e álcoois Por outro lado, o EPDM apresenta baixa resistência a óleos minerais, hidrocarbonetos alifáticos e aromáticos, e combustívels — não devendo ser utilizado em aplicações com contato direto a esses fluidos. A capacidade de manter cor estável quando exposto à radiação solar prolongada distingue o EPDM de outras borrachas sintéticas, sendo essa propriedade especialmente relevante em aplicações externas e decorativas. Importante observar que o EPDM pode degradar-se em contato prolongado com materiais betuminosos, fenômeno relevante quando se utilizam gaxetas de EPDM sobre telhas asfálticas ou estruturas de suporte de painéis solares fixadas com asfaltos.
Aplicações Devido à cadeia principal saturada, o EPDM apresenta resistência muito superior à de borrachas com cadeias insaturadas (como borracha natural, SBR ou neoprene) quanto à exposição a calor, luz solar e ozônio. Por isso é a escolha preferencial em ambientes externos agressivos.
Indústria automotiva O EPDM é largamente utilizado em veículos, incluindo:
Guarnições de portas, janelas e porta-malas; Mangueiras de sistemas de arrefecimento (radiador, bomba d'água, termostato, válvulas EGR e seus arrefecedores, intercoolers); Tubulação de ar entre o intercooler e o coletor de admissão em motores turbinados; Vedações de sistemas de ar-condicionado automotivo com refrigerantes sintéticos (R-134a com óleo PAG); Palhetas de limpador de para-brisa; Tirantes elásticos de fixação do sistema de escapamento sob a carroceria, evitando transmissão de vibrações e calor. As vedações de EPDM podem gerar ruídos de atrito (rangidos) em contato com superfícies opostas; revestimentos especializados aplicados na fabricação ou a aplicação de graxa dielétrica de silicone em manutenção atenuam o problema e simultaneamente aumentam a resistência química do material.
Cobertura e impermeabilização Membranas monolíticas de EPDM são extensivamente utilizadas como impermeabilizantes de coberturas planas, jardins suspensos, reservatórios, açudes e lagos ornamentais, devido à sua durabilidade — vida útil estimada de 30 a 50 anos — e flexibilidade que acomoda movimentações estruturais. Estudos sobre aproveitamento de água de chuva indicam que membranas de EPDM não introduzem poluentes significativos na água escoada, sendo recomendadas em sistemas de captação para reuso não potável.
Pisos esportivos e de segurança Granulados pigmentados de EPDM, com granulometria tipicamente entre 1 e 4 mm, são misturados a aglutinantes poliuretânicos e aplicados (por talocha ou aspersão) sobre concreto, asfalto, brita compactada ou solo preparado, formando uma camada decorativa e antiderrapante de pisos de segurança in loco. Em uma montagem típica de duas camadas para áreas infantis e playgrounds:
Camada inferior — granulado de SBR reciclado (proveniente de pneus inservíveis), com 20 a 100 mm de espessura, dimensionada de acordo com a altura crítica de queda do equipamento adjacente, função absorvedora de impacto; Camada superior — granulado de EPDM colorido, com 10 a 15 mm de espessura, função decorativa, antiderrapante e estabilizadora de cor sob radiação UV. O sistema é dimensionado para atender normas internacionais de absorção de impacto como ASTM F1292 e EN 1177. No Brasil, a aplicação é regulamentada pela norma ABNT NBR 16071-3, que define os critérios de altura crítica de queda e métodos de ensaio para revestimentos absorvedores de impacto em áreas infantis. A combinação EPDM (camada superior) + SBR reciclado (camada inferior) tornou-se, no mercado brasileiro, a solução predominante para revestimentos monolíticos de segurança em escolas, creches, condomínios, parques públicos, áreas pet e decks de piscina, contribuindo para reduzir tanto acidentes por queda quanto o descarte ambientalmente inadequado de pneus inservíveis. A mesma técnica é aplicada também em decks de piscina, áreas molhadas e quadras poliesportivas, onde a porosidade e a aderência do EPDM são vantagens funcionais.
Vedações e gaxetas EPDM sólido e em forma de espuma expandida é amplamente empregado em:
Vedações (O-rings, juntas, gaxetas); Diafragmas e membranas funcionais; Vedações de portas de refrigeradores e congeladores, atuando simultaneamente como isolante térmico; Máscaras faciais de respiradores industriais; Tubulações e mangueiras para água, alimentos e produtos químicos compatíveis; Arruelas e calços vibracionais.
Aplicações elétricas e eletrônicas O EPDM é utilizado em isolamento de cabos elétricos de baixa e média tensão, componentes de transformadores, painéis solares (selantes e vedações), e em altas-falantes (como suspensão de cones de alto-falante).
Outras aplicações O EPDM é empregado adicionalmente em:
Tubulações de irrigação resistentes a sol e ozônio; Componentes de eletrodomésticos expostos a calor (juntas de fornos, vedações de lavadoras); Cabos elásticos para fixação de carga; Bumpers e protetores de borda em equipamentos e máquinas; Como modificador de impacto em formulações de plásticos termofixos e termoplásticos; Em elastômeros termoplásticos vulcanizados (TPVs), misturas de EPDM vulcanizado com polímeros incompatíveis como polipropileno.
Aspectos ambientais e segurança O EPDM é considerado quimicamente inerte sob condições normais de uso e não apresenta toxicidade significativa para seres humanos ou animais. Sua durabilidade prolongada — vida útil estimada entre 20 e 50 anos a depender da aplicação — contribui para a redução de descarte e reposição. No setor de pisos de segurança, o EPDM combinado a SBR reciclado contribui para a economia circular do setor de pneumáticos: cada metro quadrado de piso monolítico aplicado utiliza tipicamente o equivalente a 5 pneus reciclados, reduzindo o passivo ambiental dos pneus inservíveis.
Produção mundial A produção global de borrachas sintéticas — categoria que inclui o EPDM, SBR, polibutadieno, neoprene e outras — superou 10 milhões de toneladas anuais na década de 2010, ultrapassando 15 milhões de toneladas em cada um dos anos de 2017, 2018 e 2019, e mantendo patamar próximo em 2020.
Ver também Borracha sintética Borracha natural Estireno-butadieno (SBR) Neoprene Vulcanização Reciclagem de pneus Piso de borracha Playground Elastômero
Referências
Referências
Ligações externas Artigo correspondente na Wikipédia em inglês Arlanxeo Keltan EPDM — informações técnicas ABNT NBR 16071-3:2012 Este artigo foi inicialmente traduzido, total ou parcialmente, do artigo da Wikipédia em inglês cujo título é «EPDM rubber».
