Resinas de Colofônia

Publicação: Resina de Colofônia

Publicado em 2014

A resina de colofónia ou simplesmente colofónia é um tipo de resina de origem vegetal que se obtém a partir de várias espécies vegetais da família das Pinaceae.  Podem ser obtidas por três diferentes processos:

• A partir da secreção obtidas em incisões praticadas nos caules das árvores, que são em seguida devidamente tratadas;
• A partir de ramos e de troncos de madeiras de pinho, sendo extraídas por meio de solventes alifáticos de baixos pontos de ebulição;
• Podem ser obtidas na destilação fraccionada do tall-oil, que é um subproduto da indústria da celulose.

A resina de colofónia constitui, portanto, a fracção não-volátil da exsudação óleo-resinosa das espécies vegetais atrás referidas ou aquela que é extraída por meio de solventes de ramos ou de troncos daquelas espécies.

A resina de colofónia  é constituída essencialmente por ácidos resínicos, de fórmula C₂₀H₃₀O₂  (ou, noutra forma, C₁₉H₂₉COOH), os quais são diterpenos  com estrutura tricíclica, como os ácidos abiético (24%), neoabiético(19%), dehidroabiético (5%),  palústrico (21%),  pimárico (5%),  isopimárico,  levopimárico e dextropimárico(que representam, no seu conjunto, 17%), cujas estruturas são mostradas na Figura 2.

Entre parêntesis estão indicadas as percentagens típicas, presentes numa resina de colofónia.

 

Fig. 2 – Principais constituintes da resina colofónia

A Cor da Resina de Colofónia

A cor da resina de colofónia é uma das suas características mais importantes, uma vez que está relacionada com o seu grau de pureza. E a cor da resina pode ser também importante face à cor pretendida do composto vulcanizado. A cor da resina depende da espécie vegetal donde é extraída e também do processo de obtenção.

A classificação de cor utilizada a nível mundial é a cor Gardner  (normas ISO 4630-1:2004 – Clear liquids – Estimation of colour by the Gardner colour scale — Part 1: Visual method e: ISO 4630-2:2004 – Clear liquids — Estimation of colour by the Gardner colour scale — Part 2: Spectrophotometric method).

São definidos 18 índices de cor, que são referenciados pelos algarismos 1 a 18. Para as resinas de colofónia, a equivalência entre os índices Gardner e os graus das resinas segundo a norma portuguesa NP 99 é mostrada noQuadro 3, e enquadra-se entre os índices 3 e 15.

Quadro 3 − Correspondência entre a cor Gardner e o grau da resina, segundo NP 99
Índice de Cor Gardner	Grau
3	3A
4	2A
5	Y
6	X
7	WW
8	WG
9	N
10	M
11	K
12	I
13	H
14	G
15	F

Quero deixar aqui um agradecimento à empresa Vieirafabril, Lda – Indústria e Comércio de Resinas, em Vieirinhos, Carriço, Pombal e em particular à Exma.  Sr.ª  Eng.ª  Vera Lourenço pela preciosa ajuda no estabelecimento da correspondência entre os índices de cor Gardner e os graus das resinas colofónia, segundo a norma NP 99 e que constam no referido Quadro 3,  no fornecimento de amostras e de especificações técnicas.

As cores das resinas colofónia variam entre o branco levemente amarelado e o castanho muito escuro.

Na Figura 3  mostra-se a correspondência da cor Gardner com alguns graus de resina colofónia.  Chamo a atenção para a dificuldade que tive na obtenção de fotografias de boa qualidade das amostras recebidas da empresa Vieirafabril, Lda – Indústria e Comércio de Resinas, para ilustrar devidamente a variação de cores.

 

Fig. 3 – Correspondência da cor Gardner com o grau da resina colofónia

O Ponto de Amolecimento da Resina de Colofónia

O ponto de amolecimento pode ser medido por vários

 métodos:

• Método de anel e bola,  segundo a NP 236:1989, equivalente às normas ISO 4625-1:2004: Binders for paints and varnishes — Determination of softening point — Part 1: Ring-and-ball method, ASTM E28 – 99 (2009) Standard Test Methods for Softening Point of Resins Derived from Naval Stores by Ring-and-Ball Apparatus. Este é o método mais utilizado;
• Ponto de gota – Método de Ubbelohde  (DIN 51801-2-1980: Determination of dropping point; Ubbelohde method for bituminous binders);
• Método de Kraemer-Sarnow (manual): (DIN 52025-2004: Testing of carbonaceous materials – Determination of the Kraemer-Sarnow softening point).

No Quadro 4,  apresentam-se as especificações técnicas de resinas de colofónia, de origem nacional,  dos tipos X e WW, que foram gentilmente fornecidas pela empresa Vieirafabril, Lda – Indústria e Comércio de Resinas, como já foi referido.

As propriedades que normalmente são utilizadas para caracterizar as resinas de colofónia, além da cor Gardner e do ponto de amolecimento, são o índice de acidez, o teor em óleo volátil, o índice de saponificação, e as percentagens de cinzas e de insaponificáveis.

Quadro 4 − Especificações Técnicas de resina colofónia de origem portuguesa (Graus X e WW)
Parâmetro	Unidades	Especificação
Índice de acidez	mg KOH/g	162 – 174
Ponto de amolecimento (Anel e bola)	ºC	75 – 82
Cor Gardner	−	6 – 7
Óleo volátil	%	≤2,5
Cinzas (Resíduo @525ºC)	%	<0 td="">
Índice de saponificação	mg KOH/g	160 – 173
Insaponificáveis	%	≤9
Insolúveis em tolueno	%	≤0,1

Outras propriedades referidas na Ficha de Segurança e resultantes dos testes efetuados para o registo REACH, fornecidos pela mesma empresa, são os seguintes (Quadro 5):

Quadro 5 – Outras propriedades das resinas de colofónia
Estado Físico (@20ºC)	Sólido
Cor	Amarelo-Pálido a Amarelo-Escuro
Cheiro	Ligeiro aroma a resina
Ponto de fusão/Congelamento (ºC)	66,5 – 93,4
Ponto de inflamação (ºC)	>200
Inflamabilidade	Não inflamável
Propriedades explosivas	Não explosiva
Oxidante	Não
Densidade relativa (@20ºC)	1,034
Pressão de vapor (@ 124,5ºC), Pa	400
Solubilidade em água (@20ºC), mg/l	0,9
Solubilidade em solventes	Solúvel em hidrocarbonetos aromáticos e clorados, ésteres e cetonas. Parcialmente solúvel em  hidrocarbonetos alifáticos.
Coeficiente de partição(n-octanol/água)	3,0 – 6,2

As resinas de colofónia apresentam uma boa compatibilidade com borrachas de baixa polaridade ou muito amorfas tais com NR, IR, SBR, BR, CR e CSM.

Publicado originalmente no site CTB.com.pt (Ciência e Tecnologia da Borracha - por Mário J.L.Caetano)

Link: www.ctb.com.pt

Postado por thannar bubna às 10:19