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Árbol de caucho
El árbol de caucho natural se cultiva normalmente en un clima con un rango de temperatura de 25° a 35°C y una precipitación mínima anual de 2000 mm. Es un cultivo único, que no es de origen reproductivo ni vegetativo, en comparación con otros cultivos importantes. La propagación del árbol de Hevea se lleva a cabo mediante la técnica de brotación verde, mediante la cual se extrae una yema de un árbol seleccionado y se inserta debajo del árbol. corteza del tallo inferior de una plántula joven, que se denomina portainjerto, que posteriormente se convierte en el tronco del árbol maduro. Toda la descendencia del padre se conoce como clones. Las plantas jóvenes generalmente se cultivan en bolsas de polietileno y se trasplantan al campo cuando tienen dos o tres espirales de hojas, lo que normalmente toma de dos a tres meses. Con las mejoras en las técnicas de brotación y las mejores prácticas agronómicas y hortícolas, el período de inmadurez se ha reducido de 6 a 7 años a 4 a 5 años antes de que puedan extraerse su látex. Durante el período caluroso de "invernada" cuando los árboles pierden sus hojas, que normalmente ocurre durante un período de varias semanas de febrero a marzo, hay una disminución drástica en el rendimiento del látex, así como una disminución en la estabilidad coloidal del látex. El árbol no alcanza el pico de producción hasta que tiene entre 12 y 15 años. La vida útil económica del árbol es de unos 25 años, después de los cuales está listo para la replantación.
Látex de caucho natural
En el árbol, el hidrocarburo de caucho natural (cis-poliisopreno) existe como partículas diminutas, a partir de las cuales se forma una dispersión de líquido lechoso. Este líquido lechoso se conoce como látex. Los vasos de látex, o laticíferos, que contienen látex se pueden encontrar en todas las partes del árbol. Incluso los embriones desarrollan vasos de látex en las primeras etapas de su desarrollo. La densidad de los vasos de látex es más alta en el floema secundario y más baja en la madera. Sin embargo, por razones prácticas, el látex se recolecta normalmente incidiendo los vasos de látex en el tronco a unos 40 a 60 cm de circunferencia después de al menos cuatro años. de crecimiento para una circunferencia suficiente. Se ha demostrado que las partículas de caucho en el látex fresco de Hevea brasiliensis tienen una distribución bimodal con un diámetro medio de 1,07 micrómetros. Cuando el látex de caucho natural se centrifuga a alta velocidad, por ejemplo, 15.000 g, se separa en varias fracciones.
Cauchos naturales líquidos (LNR)
Los LNR son versiones de caucho natural de bajo peso molecular que se producen mediante la escisión de la cadena química de la molécula de caucho, formando cauchos con pesos moleculares inferiores a 100.000. La escisión de cadena se puede realizar tanto en látex como en caucho seco. LNR está disponible en varios grados, que difieren en viscosidad. Los grados con mayor viscosidad tienen un mayor peso molecular. LNR se utiliza para aumentar la flexibilidad de procesamiento y el rendimiento del caucho natural. El método convencional para reducir la viscosidad del caucho natural es por masticación. El proceso no solo consume tiempo y energía, puede requerir peptizantes u otros productos químicos y ser difícil de controlar. Una pequeña adición de LNR puede reducir la viscosidad del caucho en un corto período de tiempo. Dado que el LNR es químicamente idéntico al NR, se puede incorporar fácilmente a la matriz de caucho al curar. LNR es particularmente adecuado tanto para vulcanizados curados por calor como para sistemas de temperatura ambiente de dos partes. La buena fluidez y compatibilidad de LNR lo convierten en un buen agente humectante para refuerzos y rellenos no compatibles, como la fibra. LNR también admite una mayor carga de carbono sin la naturaleza suavizante, debilitante y fugitiva de los aceites de proceso. En resumen, las ventajas de usar LNR en el procesamiento de NR incluyen mayor carga, menor quemado, menor energía de procesamiento, flujo de molde mejorado, menor viscosidad, no volatilidad, no extractabilidad y mayor resistencia en verde.
Epoxidizado Caucho natural (ENR)
Este látex se produce por epoxidación del látex de caucho natural seguida de coagulación con vapor, como se describe en la sección del látex. Los cauchos con un grado de epoxidación del 10 al 50% están disponibles comercialmente. ENR tiene varias propiedades mejoradas, como resistencia al aceite, impermeabilidad al gas y mayor amortiguación que NR. A pesar de estos, la aceptación comercial de este material ha sido lenta.
NR clorado
El NR clorado se puede preparar en solución o en forma de látex. LNR también se puede convertir en NR clorado. El NR clorado es un material termoplástico blanco con propiedades mejoradas de envejecimiento, retardo de llama y adhesión a varios sustratos. Es ampliamente utilizado en las industrias de pinturas y lacas. Caucho natural extendido con aceite (OENR) Este caucho natural contiene de 5 a 30% de aceite nafténico o aromático. Cuando un neumático de invierno se fabrica con OENR, su agarre en mojado es similar al del SBR extendido con aceite (OESBR). Por debajo de 0°C, el agarre es mucho mejor que el de OESBR.
Termoplástico NR (TPNR)
Este caucho se produce mezclando NR con polipropileno. Hay varios grados disponibles en el mercado. Se puede utilizar para fabricar componentes de automóviles resistentes a los impactos, como parachoques. También se han informado otras aplicaciones, como parrillas de radiadores de automóviles y tolvas de alimentación de ganado.
Poliisopreno (IR)
Poliisopreno (IR)es la versión sintética del caucho natural y generalmente se usa en tipos similares de aplicaciones. Exhibe propiedades similares pero generalmente no se usa indistintamente debido a diferencias menores que conducen a ciertas ventajas o desventajas en comparación con el caucho natural. El poliisopreno es de color más claro, más uniforme y de mayor pureza que el caucho natural. Por otro lado, el poliisopreno es más bajo en resistencia verde (sin vulcanizar) y generalmente es ligeramente más pobre en resistencia a la tracción, resistencia al desgarro y resistencia a la fatiga. A diferencia del caucho natural, que es prácticamente toda la estructura cis-1.4 (superior al 99%), el poliisopreno tiene aproximadamente el 98% de estructura cis-1.4 y el 2% 3.4, lo que interrumpe la linealidad de las cadenas. Aunque la estructura 3.4 es solo una pequeña cantidad, es lo suficientemente significativo como para reducir la cristalización por deformación y, por lo tanto, la resistencia de un vulcanizado sin relleno. El caucho natural contiene materias extrañas procedentes del látex, por ejemplo, proteínas, productos de descomposición de proteínas y aminas que aceleran la vulcanización. Como están ausentes del poliisopreno sintético, la vulcanización de este último se lleva a cabo más lentamente. Gracias a los catalizadores estereoespecíficos, fue posible sintetizar un poliisopreno con propiedades similares a las del caucho natural. El caucho natural, no es más que poli-isoprene. Uno de los métodos más comunes de reticulación está el llamado proceso de "vulcanización del caucho", que se utiliza para la reticulación de polímeros ("insaturado"), que contienen dobles enlaces en la cadena molecular, tales ejemplo en el poli-isopreno (caucho natural). El curado implica calentar el polímero en la presencia de azufre (S): no es la rotura de los enlaces dobles y la formación de puentes de azufre entre dos productos distintos catene. Los sintetizados con catalizadores estéreo-específicos son superiores a las natural, pero para pureza isomérica, y menor costo para los diversos tipos de producción. Entre, los cis 1,4-poli-isopreno es de lejos el más importante para las propiedades elásticas y las propiedades mecánicas que se imparte a los vulcanizados, propiedades que se derivan del alto nivel de pureza isomérica del material que, en el caso de caucho natural, se establece para valores superiores a 99% a partir de la 1,4-cis. La alta pureza isomérica del polímero natural determina la notable tendencia a la cristalización, incluso a temperatura ambiente; el máximo grado de cristalinidad que el material es capaz de tener está limitado a 25-30%, que es más que suficiente para aumentar la dureza y la viscosidad Mooney en el tiempo.
Polibutadieno (BR)
El caucho de butadieno, un polímero de 1,3-butadieno, se clasifica como un caucho de uso general. El caucho de polibutadieno también llamado simplemente de caucho de butadieno, está predominantemente basado en el cis-1,4 polibutadieno. La estructura del polibutadieno [-CH2-CH=CH-CH2-]n obtenido a partir del 1,3 butadieno (CH2=CH-CH=CH2) indica que, preferentemente, se da la adición-1,4 siendo de destacar que la cadena carbonada posee, además, una conexión doble. El polibutadieno (PB) es un caucho sintético, es un polímero formado a partir del proceso de polimerización del monómero 1,3-butadieno. El polibutadieno es un homopolímero de butadieno, C4H6, y es obtenido por polimerización por solución, la más vulgar. También puede ser polimerizado por emulsión. El polibutadieno polimeriza por adición, tanto la forma vinilo 1,2 como la forma trans-1,4 o cis-1,4. Las cinco formas según las cuales la unidad de butadieno se puede unir a la cadena del polímero son :
- Trans-1,4 adición
- Cis-1,4 adición
- Vinilo-1,2 sindiotáctico adición
- Vinilo-1,2 isotáctico adición
- Vinilo-1,2 heterotáctico o atáctico adición
Polibutadieno (BR) puede hacerse en varios grados significativamente diferentes (por dos procesos diferentes, ya sea solución o emulsión polimerización). Sus estructuras químicas son todas lo suficientemente similares a NR para darle la misma pobre resistencia al aceite y al solvente, más susceptibilidad a la intemperie y al ataque del ozono. El polibutadieno exhibe una excelente resistencia a la fatiga y a la abrasión cuando se combina con negros de refuerzo, pero tiene poca resistencia en relación con el caucho natural. El polibutadieno posee el mejor rendimiento a baja temperatura de cualquiera de los elastómeros a base de hidrocarburos, solo superado por los elastómeros de silicona. Aunque carece de resistencia a altas temperaturas, exhibe bajos niveles de rigidez a -55°C y permanece flexible por debajo de -70°C. Usado solo El polibutadieno es muy difícil de procesar y generalmente tiene una amortiguación más alta de lo normal debido a los grados de refuerzo de negro de carbón necesarios para darle resistencia y al aceite que se usa para hacerlo procesable. Generalmente se mezcla con otros polímeros y en mezclas con caucho natural o SBR, imparte resistencia mejorada a baja temperatura, resistencia a la fatiga, resistencia a la abrasión y resistencia. Además, la resistencia a la reversión en exceso y la resistencia al envejecimiento de los vulcanizados NR se mejoran cuando contienen BR como componente de la mezcla. Más del 90% del polibutadieno producido es consumido por la industria del neumático, pero también encuentra uso en suelas de zapatos, cintas transportadoras, cubiertas de rodillos y almohadillas de amortiguación.
Caucho estireno-butadieno (SBR)
Caucho estireno-butadieno (SBR) es un copolímero de estireno y butadieno que se comercializó durante la Segunda Guerra Mundial como sustituto del caucho natural. Estos dos monómeros se combinan en un patrón irregular que proporciona poca resistencia inherente, pero mediante el uso de un refuerzo de partículas apropiado, el polímero puede convertirse en muchos compuestos de uso general utilizables. Al igual que el caucho natural y el polibutadieno, SBR tiene poca resistencia al calor, oxígeno, ozono, gasolina, aceite e hidrocarburos aromáticos. Tiene pocas propiedades físicas especiales, solo tolerancia a temperaturas moderadamente bajas, y se puede hacer con durómetro 40-90. Las propiedades de baja temperatura dependen del contenido de estireno, pero en el nivel más común de 23.5%, SBR es útil de -50°C a + 100°C. El contenido de estireno hace que el caucho se endurezca a bajas temperaturas, Por lo tanto, los polímeros con mayor contenido de estireno tendrán propiedades de baja temperatura más pobres. Dado que es uno de los elastómeros de menor costo disponible y se usa en neumáticos, se produce en el mayor volumen de todos los sintéticos. Se encuentran disponibles muchos grados, incluidos algunos con negro y / o aceite predispersados en el polímero para mejorar las propiedades o el procesamiento. Para aplicaciones que pasan por la tensión cero, SBR puede funcionar tan bien o mejor que el caucho natural en fatiga. Gran parte del SBR producido se destina a la industria del neumático en combinación con polibutadieno y / o con caucho natural. También se utiliza en la soldadura de calzado, aislamiento de cables, revestimientos de rodillos y productos de caucho moldeado de uso general. Se encuentran disponibles muchos grados, incluidos algunos con negro y / o aceite predispersados en el polímero para mejorar las propiedades o el procesamiento. Para aplicaciones que pasan por la tensión cero, SBR puede funcionar tan bien o mejor que el caucho natural en fatiga. El caucho SBR sintetizado por el frío proceso de emulsión se denomina con las siglas E-SBR, mientras que el caucho SBR sintetizado por polimerización aniónica en solución, se le conoce por el acrónimo S-SBR. Tienen características mecánicas discretos, se utilizan, por su bajo coste, en aplicaciones que no exigen la sustitución de caucho natural. Una característica típica de la E-SBR cauchos es la presencia de estructuras altamente ramificadas, que puede conducir a la formación de la fracción insoluble (gel) .Hay al menos 90 tipos de E-SBR, las características de los cuales se identifican por las abreviaturas convencionales establecidos del IISRP. La polimerización aniónica en un disolvente a base de hidrocarburos, una mezcla de estireno y butadieno no proporciona un copolímero con co-monómeros distribuidos al azar, pero un copolímero bloque. Buenas propiedades mecánicas , puede tener un valor buena carga a la rotura, resistencia a la deformación permanente, la recuperación elástica y una buena resistencia a la fatiga, desgaste o rotura. Y 'posible para producir productos no tóxicos. Buenas propiedades dieléctricas, compatibles con aceites de silicona, agua y soluciones de ácidos, bases y sales diluidas. Baja resistencia a los agentes de oxígeno, ozono, radiación UV y oxidantes, excepto en compuestos adecuadamente formulado. No es compatible con aceites minerales, vegetales y animales, alifáticos, aromáticos y clorados. Baja resistencia al calor, nada que llama. Buena resistencia a frio. Temperatura trabajo -45 a 100°C. Temperatura de transición vítrea de -60°C. Alternativa al caucho natural en muchas aplicaciones y producido un sinnúmero de calidad, caucho sintético es el más extendido gracias a su uso en neumáticos.
SBS NOE (Not Oil Extended) sin aceite extendido es un copolímero de bloques de estireno / butadieno. No contiene aceite de proceso y también se denomina grado seco.
SBS OE (Oil Extended) aceite extendido es un copolímero de bloques de estireno / butadieno que contiene aceite de proceso. También se le llama aceite de grado extendido.
Caucho de butilo (IIR)
Caucho de butilo (IIR) es un copolímero de isobutileno con una pequeña cantidad de isopreno para proporcionar sitios de curado. También está disponible en formas químicamente modificadas, que contienen pequeñas cantidades de cloro o bromo para mejorar significativamente algunos aspectos del procesamiento y las propiedades finales (llamadas clorobutilo y goma de bromobutilo, CIIR y BIIR, respectivamente). La adición de cloro o bromo mejora la velocidad de vulcanización, el estado de curado y la resistencia a la reversión. El butilo es conocido por su muy baja permeabilidad a los gases y su alta amortiguación. Debido a la alta amortiguación a temperatura ambiente, el butilo se usa ampliamente en aplicaciones dinámicas donde se encuentran amplios rangos de frecuencia y donde se debe controlar la resonancia. Sin embargo, el alto amortiguamiento que lo hace ideal para amortiguadores no se retiene a temperatura elevada. El butilo tiene una excelente resistencia al envejecimiento y a la intemperie, buena flexibilidad a baja temperatura, y cubre el rango de durómetro 30-80. El butilo generalmente encuentra uso entre -45°C y + 125°C. El costo es más alto que NR, y el procesamiento tiene algunos requisitos especiales. Es resistente a los fluidos hidráulicos de éster de fosfato, cetonas y ozono, pero es degradado por los aceites y combustibles de petróleo. Butyl encuentra uso en cámaras y revestimientos interiores para neumáticos, soportes de carrocería para camiones y automóviles, curar vejigas, sellos y tapones farmacéuticos. Se comercializó una nueva variación de caucho butílico, es un copolímero de poliisobutileno y parametilestireno bromado (PMS abreviado y utilizado entre 2 y 10% para suministrar sitios de curado). El homopolímero de poliisobuteno es un material amorfo con una temperatura de transición vítrea de 70°C; su alta regularidad estructural implica cristalización a la deformación, sino una medida mínima para el enfriamiento (más de seis meses para 33°C). La dificultad para cristalizar a bajas temperaturas es debido a la baja flexibilidad de la cadena molecular causada por la presencia de los dos grupos metilo en átomos de carbono alternos eje molecular principal que determinan una distorsión de la cadena molecular. El más utilizado es un copolímero con una pequeña cantidad (max. 5%) de isopreno, que lleva el nombre de "caucho de butilo", compuestos basados en este polímero tiene una baja resistencia a la tracción, pero la resistencia a la abrasión buena, la cizalladura, la temperatura, y la permeabilidad especialmente particularmente bajo gas, por lo tanto, se utilizan para la fabricación de cámaras de aire, membranas para autoclaves, etc. Estos aislamiento de cables debido a sus características de neumáticos esencialmente saturados, el IIR requiere sistemas de vulcanización particularmente eficaz.
Caucho de etileno-propileno (EPM y EPDM)
Caucho de etileno-propileno (EPM y EPDM) es un copolímero de etileno y propileno (EPM) o un terpolímero de etileno y propileno con un tercer monómero de dieno agregado como sitios de curado (EPDM). EPDM no tiene dobles enlaces dentro de la cadena principal y toda la insaturación está pendiente (es decir, en las cadenas laterales unidas a la columna vertebral). La vulcanización de azufre es posible debido a la insaturación pendiente en el dieno y, de hecho, esa es la razón principal para la inclusión de ese monómero en particular. Varios monómeros de dieno diferentes están disponibles comercialmente, pero el etilidenenorborneno es el más común. Los copolímeros de etileno y propileno (EPM) deben vulcanizarse usando peróxidos ya que sin curado de azufre y sin saturación no son efectivos. La ausencia de dobles enlaces a lo largo de la cadena principal imparte una resistencia al calor y al ozono significativamente mejorada a este polímero en comparación con el caucho natural y la mayoría de los otros elastómeros de uso general. EPDM es útil entre 150°C y 175°C, pero es claramente inferior en resistencia al calor a los elastómeros de silicona y fluorocarbono. Tiene mejor resistencia a la tracción, resistencia a la adherencia y resistencia a la fatiga que la silicona, pero es inferior al caucho natural en los tres aspectos. Al igual que el caucho natural, el EPDM se ve fuertemente afectado por los aceites y combustibles de petróleo, pero es resistente a ácidos, álcalis, vapor, cetonas, alcoholes y fluidos hidráulicos de éster de fosfato. EPDM no posee la alta elasticidad del caucho natural y generalmente exhibe un nivel moderado de amortiguación. Otra debilidad importante es la falta de resistencia al endurecimiento a bajas temperaturas. EPDM no es frágil hasta -55°C pero es extremadamente rígido a -40°C y menos. El EPDM se puede formular de 30 a 90 durómetros, tiene propiedades razonablemente buenas a baja temperatura y a veces se usa como polímero de mezcla con otros elastómeros para mejorar el envejecimiento y la resistencia al ozono. EPDM tiene excelentes propiedades de aislamiento eléctrico y dieléctricas. Debido a sus propiedades eléctricas y su excelente resistencia al agua caliente, al vapor, a los líquidos de frenos y a la intemperie, se utiliza en molduras y burletes para automóviles, mangueras de radiadores, aislamiento de cables y sellos de frenos. EPDM tiene excelentes propiedades de aislamiento eléctrico y dieléctricas.
Caucho de policloropreno (CR)
Caucho de policloropreno (CR), comúnmente conocido como neopreno, tiene una estructura idéntica a la del caucho natural, excepto que un grupo lateral de metilo ha sido reemplazado por un átomo de cloro que le da más polaridad. Al igual que NR, el policloropreno es cristalizado por deformación, lo que le confiere resistencia inherente y resistencia a la fatiga. El átomo de cloro sirve para impartir un mayor nivel de resistencia al aceite y resistencia a la degradación oxidativa y al ataque del ozono. El policloropreno es atacado por la gasolina y los hidrocarburos aromáticos, pero en menor medida que el caucho natural. Desafortunadamente, el policloropreno, como el caucho natural, tiene una tendencia al endurecimiento reversible debido a la cristalización cuando se expone a bajas temperaturas. Si bien tiene mejor resistencia al aceite y al calor que NR, la poca resistencia al endurecimiento a bajas temperaturas limita su uso en algunas aplicaciones. Su rango de temperatura de servicio es de -40°C a + 125°C. Generalmente se hace una distinción entre los grados de policloropreno que están modificados con azufre y los grados que están modificados con mercaptano. Los tipos modificados con azufre exhiben mejor resistencia a la fatiga y desarrollan compuestos altamente resistentes con alta resistencia al desgarro. Los grados modificados con mercaptano tienen una mejor estabilidad del polímero en bruto y los vulcanizados tienen una mejor resistencia al fraguado de calor y compresión. El policloropreno es más caro que NR y tiene una gravedad específica más alta. Los compuestos de policloropreno son propensos a quemarse (reticulación prematura) durante el almacenamiento, lo que significa que tienen una estabilidad de almacenamiento limitada, tanto como polímero en bruto como como compuestos mixtos. Se fabrican muchos grados diferentes de cloroprenos para diversos fines. Al igual que NR, se puede usar en forma de látex en muchos adhesivos.
Polietileno clorosulfonado (CSM)
Excelentes propiedades mecánicas con buena resistencia a la abrasión, alta resistencia al envejecimiento y la fatiga, una excelente resistencia a la radiación UV y ozono, buenas propiedades dieléctricas, buena resistencia al calor y propiedades retardantes de llama, excelente impermeabilidad a los gases. Compatible con aceites de silicona, hidrocarburos alifáticos, ácidos orgánicos e inorgánicos, agua de mar, el oxígeno y el ozono, y muchos a muchos bases, agentes oxidantes, hipocloritos y alcoholes. No es compatible con aceites minerales y glicol-basada, hidrocarburos aromáticos y clorados. No se puede producir artículos tóxicos. Dureza 40 a 90 Sh. Temperatura -20 a +120°C (con picos de 160°C).
- Copolímero de isobuteno-isopreno, butilo (IIR)
- Bromo-isobuteno-isopreno copolímero, de bromobutilo (BIIR)
- Cloro-isobuteno-isopreno, clorobutilo (CIIR)
Estructura molecular muy densa, lo que garantiza una muy alta impermeabilidad al aire y la mayoría de los gases. Ósmosis a prueba de fugas. Buena resistencia a la rotura ya la abrasión, pero bajo rendimiento elástico. Buenas propiedades dieléctricas, excelente resistencia a la radiación UV, el ozono, a la intemperie, el calor, nada resistencia a la llama. Buena compatibilidad con agua caliente, vapor de agua a 120°C, soluciones salinas, álcalis, incluso a alta concentración, los ácidos en el medio / alto de concentración, hipocloritos, alcoholes, cetonas, glicoles, aceites y grasas vegetales y animales. Compatibilidad bastante satisfactorio con diferentes éteres y ésteres, diferentes tipos de freón.
Polietileno clorado (CM)
El polietileno clorado (CM) es un elastómero producido por modificación química de lo que normalmente es un termoplástico. Este material ha tenido un uso sustancial en la última década, principalmente para alambres, cables y mangueras, donde es muy rentable. Al igual que CSM, tiene muy buena estabilidad de color. Su resistencia a los fluidos es pobre y se endurece a -35°C, pero soporta el calor mejor que NR. Tiene buena resistencia a la fatiga dinámica, excelente resistencia al envejecimiento, a la intemperie y al ozono, resistencia moderada al aceite y tiene propiedades similares al neopreno (CR). Se utiliza en la industria de alambres y cables debido a su resistencia a la intemperie y al fuego y su buena estabilidad de color.
Caucho nitrilo (NBR)
La dan lugar acrilonitrilo-butadieno para caucho sintético resistente a los disolventes orgánicos y flexible a baja temperatura. Muestran a la acción de los hidrocarburos alifáticos (menos aromáticos), de los disolventes no polares, aceites y grasas, y la resistencia a temperatura de hasta 150 ° C. Son sensibles a la oxidación. Los cauchos de nitrilo de acuerdo con la ISO 1629 se identifican por las iniciales NBR. Un grave defecto de los cauchos de nitrilo, en comparación con los cauchos acrílicos y fluorado, está representado por la limitada resistencia a alta temperatura, debido a la presencia en la estructura macromolecular de dobles enlaces que ser eliminado por hidrogenación. El aumento de acrilonitrilo conduce a un aumento de la resistencia a la acción del aceite. También tiene buenas propiedades mecánicas, baja deformación permanente y una buena impermeabilidad a los gases. Resistencia química notable debido a su cadena de polímero saturado. Excelente resistencia en presencia de gas (metano, propano, butano, propano). Buena resistencia a aceites minerales y grasas, animal, vegetal, silicona, H hidráulica, HL, H-LP, hidrocarburos alifáticos, a los disolventes no polares, líquidos no inflamables HFA, HFB, HFC, todas las "soluciones de agua y sal calientes tales ácidos grasos, ácidos diluidos y bases. Buena resistencia al calor y al envejecimiento (el envejecimiento prematuro de aire caliente), la resistencia a fuego lento. Baja resistencia a la radiación UV, ozono y a la intemperie, propiedades dieléctricas bajas. No es compatible con hidrocarburos aromáticos y clorados, cetonas, ésteres, fenoles, disolventes polares y ácidos concentrados. Puede ser no toxico. Dureza 30 a 95 Sh. Temperatura de trabajo -40/30 + 120°C (+ 100°C en el aire). Para asegurar una mayor duración de la NBR particular, se recomienda para evitar el contacto directo con el aire, se utiliza en aplicaciones de inmersión o el mantenimiento de una capa protectora de aceite lubricante. Aumentar el porcentaje de ACN (acrilonitrilo) en el nitrilo compuestos de caucho no son capaces de tener una mayor resistencia a la gasolina y aceites minerales, una mayor elasticidad y una menor permeabilidad a los gases, pero también menos flexibilidad a las bajas temperaturas y un conjunto de compresión peor. Dependiendo del contenido de la NBR ACN se puede dividir en cinco grupos:
1) muy alto: 45 ÷ 50%
2) alto: 38 ÷ 40%
3) promedio: 31% a 34%
4) Mínima: 25 ÷ 28%
5) muy baja: 20 ÷ 25%
NBR es el material más común utilizado por sus buenas propiedades mecánicas y de resistencia a los aceites de engrase y minerales. Sus propiedades son determinadas por el contenido de acrilonitrilo (ACN entre 18 y 50%). Un bajo contenido de ACN asegura una buena flexibilidad a bajas temperaturas, pero ofrece una resistencia limitada a aceites y combustibles; aumentar el contenido de ACN, la flexibilidad a bajas temperaturas disminuye, mientras que aumenta la resistencia a los aceites y el estándar carburantes. El NBR tiene un contenido medio de ACN para adaptarse a una amplia gama de aplicaciones con características equilibradas. El NBR tiene buenas propiedades mecánicas tales como resistencia a la abrasión alta, baja permeabilidad a los gases y buena resistencia a los aceites y grasas minerales, aceites hidráulicos H, HL, H-LP, líquidos no inflamables HFA, HFB, HFC, hidrocarburos alifáticos, grasas y aceites de silicona y agua a 80°C. En general, el NBR no es resistente a los hidrocarburos aromáticos y clorados, los combustibles con un alto contenido aromático, disolventes polares, fluidos frenos a base de glicol y fluidos hidráulicos no HDF inflamable. Además, tiene una pobre resistencia al ozono, la exposición a los agentes atmosféricos y al envejecimiento, pero, en la mayoría de aplicaciones, este no tiene efectos adversos.Está destinado a tener mejores propiedades dinámicas y procesamiento que el caucho de nitrilo convencional. Si bien tiene un uso limitado, se puede encontrar en algunos revestimientos de rodillos, diafragmas e hilos de goma resistentes al aceite. Juntas tóricas, mangueras, fuelles, diafragmas, botas de trabajo, suelas para zapatos, revestimientos de tanques y cintas transportadoras.
Caucho de nitrilo hidrogenado (HNBR)
Caucho de nitrilo hidrogenado (HNBR) se basa en NBR que ha sido químicamente alterado (hidrogenado), lo que resulta en una cantidad mucho menor de insaturación en la cadena principal del polímero. El nitrilo hidrogenado exhibe una resistencia al calor significativamente mejorada (hasta 150°C) mientras conserva la resistencia al aceite y al combustible que son características de los elastómeros de nitrilo. Pequeñas cantidades de insaturación residual permiten que HNBR se cure con azufre, pero a menudo se cura con peróxido para obtener la mejor resistencia al calor y al oxígeno. Tiene una excelente resistencia a la tracción y resistencia a la abrasión combinada con un rendimiento moderado a baja temperatura. HNBR exhibe un grado de cristalización por deformación que contribuye a su alta vida útil. Las excelentes propiedades dinámicas y la resistencia a altas temperaturas lo hacen muy adecuado para aplicaciones como las correas serpentinas de automóviles. El costo es notablemente más alto que el nitrilo. Sus buenas propiedades han llevado a la penetración de mercados como correas de sincronización síncronas, sistemas de dirección asistida y muchas otras aplicaciones industriales y automotrices exigentes. También se ha comercializado una versión carboxilada de HNBR. El HNBR tiene buena resistencia a algunos fluidos refrigerantes. Excepcional marco de valores mecánicas, resistencia a la abrasión, alta resistencia a la deformación permanente (compression set), el buen comportamiento de 'envejecimiento y altas temperaturas. Resistencia química a ácidos y aceites minerales, animales, vegetales, silicona, hidrocarburos alifáticos, aromáticos y clorados, disolventes polares, oxígeno, ozono, agua, vapor, gas, freón y sus sustitutos.
Caucho de nitrilo carboxilado (XNBR)
Alta resistencia a la tracción, alta resistencia a la rotura (también caliente), alta resistencia a la abrasión. De alta adherencia y fuerza cohesiva. Buena resistencia química en presencia de hidrocarburos, aceites vegetales, agua, vapor, gas, ácidos y bases diluidas. Buena resistencia al calor y al envejecimiento, resistencia a la llama nada. No se puede hacer que los productos no tóxicos. Especialmente adecuado para el revestimiento de ruedas y rodillos están sujetos a un gran desgaste y las altas temperaturas, las condiciones de uso imposibles de poliuretano y demasiado costosos para otros elastómeros. Dureza 65 a 90 Sh. Temperatura de trabajo -30 hasta 145°C.
Epiclorhidrina CO, ECO
La epiclorhidrina se presenta en tres tipos, la polieciclorhidrina (CO) no modificada, un copolímero con óxido de etileno (ECO) y un terpolímero con óxido de etileno y éter alilglicidaico (GECO o ETER). El tipo CO tiene baja permeabilidad a los gases, incluso más bajo que el caucho de butilo, buena resistencia al calor, a la intemperie y a muchos combustibles, y excelente resistencia a las llamas y al ozono. Sin embargo, se endurece rápidamente a temperaturas moderadamente bajas y es atacado por algunos solventes y fluidos hidráulicos. El copolímero es más tolerante al frío, funciona a través de un rango de temperatura de 50°C a + 135°C, pero tiene una permeabilidad ligeramente mayor (similar al butilo). Las propiedades del terpolímero son similares a las del copolímero, excepto que puede ser curado con azufre o peróxido, debido a la insaturación en los grupos laterales de éter alilglicicílico. Una característica especial de estos polímeros es su resistividad inherente de bajo volumen, lo cual puede ser útil cuando la acumulación de cargas estáticas es un problema. Debido a la combinación de resistencia al aceite y resistencia a altas temperaturas, a veces se usa en lugar del caucho de nitrilo en aplicaciones que requieren exposición a una o ambas de estas condiciones adversas. Tiene mejor resistencia a bajas temperaturas que el nitrilo a niveles similares de resistencia al aceite, pero es mucho más difícil de procesar. Con el envejecimiento, los elastómeros de epiclorhidrina se ablandan y pierden resistencia, mientras que los elastómeros de nitrilo se endurecen y pierden elasticidad. El costo de las poliepiclorohidrinas es algo más alto que el del nitrilo. Buenas propiedades mecánicas a bajas temperaturas, buena resistencia a la deformación permanente, bajo rendimiento elástico (bueno en Europa central y oriental). Impermeabilidad excepcional gas, excelente resistencia a la intemperie, la radiación UV y el ozono, buena resistencia a la llama, propiedades dieléctricas bajas (también puede ser muy conductora), tendencia a corroer los contactos metálicos. Buena resistencia a las soluciones salinas, aceites y grasas animales, vegetales y minerales, alcoholes (excepto el alcohol de bencilo), glicoles, hidrocarburos alifáticos y combustibles, muchos ácidos diluidos y álcalis, a freón. Baja hinchazón con disolventes alifáticos y aromáticos. No es compatible con cetonas y ésteres, ácido nítrico (aunque diluido). No es compatible con los aceites a base de glicol, los hidrocarburos aromáticos clorados y. No se recomienda para la producción de productos no tóxicos. Dureza 30 a 80 Sh. Temperatura -20 a +130°C (-40 a +120°C para ECO). Encuentran uso en sellos, mangueras, diafragmas, cubiertas de rodillos, correas y amortiguadores de vibraciones. a veces se usa en lugar del caucho de nitrilo en aplicaciones que requieren exposición a una o ambas de estas condiciones adversas. Tiene mejor resistencia a bajas temperaturas que el nitrilo a niveles similares de resistencia al aceite, pero es mucho más difícil de procesar.
Caucho de poliacrilato (ACM)
Se forma a través de la copolimerización de ésteres acrílicos con monómeros. Los ésteres acrílicos son predominantemente acrilato de etilo, acrilato de butilo o acrilato de etiloxi etilo con una pequeña proporción de otro monómero que proporciona sitios para la reticulación. La elección del acrilato determina tanto la temperatura de fragilidad como la resistencia al aceite del vulcanizado. Los poliacrilatos tienen una resistencia sobresaliente a los efectos combinados del calor y el aceite, y al ataque de los lubricantes calientes de alta presión. La intemperie, el ozono y las altas temperaturas son bien tolerados por este material. Sin embargo, tiene características pobres de baja temperatura, se degrada por el agua / vapor y se hincha mucho en una serie de otros fluidos. Es moderadamente caro y no se usa en grandes cantidades. La mayoría del poliacrilato se usa en sellos de eje, juntas tóricas y manguera de aceite. Tienen una buena resistencia al oxígeno y el ozono incluso a altas temperaturas, y a la degradación por la luz UV, se utilizan especialmente para revestimientos y para impartir resistencia al impacto a algunos plásticos. Polímeros de fluoroacrilati: Tienen buena resistencia a los combustibles, lubricantes, líquidos hidráulicos. Son caros y se utiliza principalmente en aplicaciones la aviación. a pesar de la presencia de grupos secundarios potencialmente activos para la vulcanización, la polietilacrilato no es curable con peroxido. El ACM presentan excelentes características de resistencia a alta temperatura, el envejecimiento, y aceites disolventes; más barato en comparación con el medio NBR y alto contenido de acrilonitrilo, tienen resistencia al aceite comparables a, pero son mejores resistente a las altas temperaturas, especialmente en presencia de aceites que contienen aditivos a base de sustancias que causan sobre-vulcanizacion sulfurados de los cauchos de nitrilo y determinar la pérdida de las propiedades elásticas. Ser cauchos saturados, resistir la oxidación, el ozono, luz solar y los hidrocarburos alifáticos, pero la presencia de grupos éster los hace susceptibles a la hidrólisis. ACM se utiliza principalmente en la industria automotriz ya que es resistente a los aceites de motor, de transmisión y de ATF incluso a altas temperaturas. El rango de temperatura de aplicación es de -20°C a +150°C
Policloropreno (CR)
CR o Caucho de Policloropreno es un homopolímero, el policloropreno es fabricado mediante curado de emulsión. Destaca por tener una equilibrada combinación de propiedades que la convierte en el caucho multifuncional por excelencia. El átomo del cloro aumenta el nivel de resistencia a los aceites, situándolo entre el caucho natural y el caucho nitrílico, tiene una excelente resistencia al ozono, el envejecimiento y la intemperie y también buenas propiedades mecánicas. Tienen una resistencia media a los aceites minerales, y son adecuados para su uso con muchos refrigerantes, ofrece el conjunto más equilibrado de propiedades deseables. Resistencia aceptable en vulcanizados con durezas a partir de 60 Shore A. El caucho de cloropreno muestra una marcada tendencia a la cristalización. Esto sucede porque se forman pequeños cristales dentro de las macromoléculas; su efecto es más o menos marcado. El rango de temperatura de aplicación es de -40°C a +100°C.
Copolímero de etileno-acrílico (AEM)
Es un copolímero de etileno y acrilato de metilo, más un bajo porcentaje de un monómero de ácido carboxílico que proporciona los sitios de curado en el polímero resultante. En comparación con la mayoría de los cauchos de poliacrilato, la flexibilidad a baja temperatura, el alargamiento en la rotura y la resistencia al calor mejoran, mientras que la resistencia al aceite se reduce significativamente. Sin embargo, AEM todavía se clasifica como un polímero resistente al aceite. El AEM es difícil de procesar y generalmente solo se usa en aplicaciones dinámicas donde se puede tolerar un alto delta del bronceado. Vamac todavía está ganando en niveles de uso, y se usa en sellos y juntas tóricas, mangueras y amortiguadores. Recientemente se introdujo un nuevo producto, que es una mezcla de copolímero acrílico de etileno con polímero de fluorocarbono. Gran compromiso de flexibilidad en frío, resistencia al calor y resistencia a la intemperie y buenas propiedades mecánicas con baja deformación permanente, pero con bajo rendimiento elástico. AEM tiene una mayor resistencia a la temperatura alta y baja de ACM y en base a sus propiedades enteras pueden ser clasificados entre ACM y FKM. Excelente impermeabilidad a los gases. Buena resistencia a los aceites vegetales, alifático, fluidos hidráulicos a alta temperatura, ácido a alcalino soluciones de sal, aminas y fluidos de refrigeración. No se recomienda para la producción de artículos no tóxicos. Dureza 50 a 90 Sh. El material es resistente a la intemperie y al ozono y se puede utilizar con aceites minerales enriquecidos, agua y refrigerantes. AEM es como ACM utilizado principalmente por la industria automotriz. El rango de temperatura de aplicación es de -30°C a +160°C (durante un corto tiempo +175°C).
Etileno-acetato de vinilo copolímero (EVM)
El etileno-acetato de vinilo copolímero (EVM) es otro elastómero copolimérico, con una cadena saturada que proporciona buena resistencia a los grupos polares de calor y el ozono, y que la resistencia a aceite de impartir. Para ser un material gomoso, el polímero debe contener entre 30% y 75% de acetato de vinilo. De lo contrario, actúa más como un plástico. EVM tiene bajas propiedades mecánicas y de baja temperatura, pero en sus principales aplicaciones de revestimiento de cables y alambres, esto no es un impedimento real.
Polinorborneno (PNR)
El polinorborneno (PNR) , se caracteriza por sus altas propiedades de tracción, incluso a niveles de dureza muy bajos. La temperatura de transición vítrea Tg de PNR es de + 35°C y es esencialmente un plástico de bajo punto de fusión en forma no compuesta. Por lo tanto, los compuestos de polinorborneno contienen grandes cantidades de aceite para reducir la temperatura de transición vítrea a tan solo -60°C. El PNR se usa en dispositivos de amortiguación, cubiertas de rodillos y fuelles, y puede mezclarse con NR para influir en las características de amortiguación del vulcanizado NR.
Polioctenarner (TOR)
Trans Polioctenarner (TOR), es producido por la polimerización de ciclo-octeno de apertura de anillo. Alrededor del 75% de las cadenas son lineales con poca ramificación lateral y el 25% de las cadenas son moléculas en forma de anillo. Generalmente se usa en mezclas (10 a 30 phr) con otros elastómeros como un auxiliar de procesamiento elastomérico que curará en la red de elastómeros. Es reticulable tanto con el sistema de curado de azufre como de peróxido. Por debajo de su punto de fusión (entre 35 y 50°C), es un sólido semicristalino capaz de mejorar la resistencia verde del compuesto no vulcanizado. Por encima de su punto de fusión, adquiere una consistencia similar a la miel, capaz de reducir la viscosidad y mejorar las características de extrusión y flujo del molde. Su uso principal parece ser en compuestos para moldeo por inyección y calandrado.
óxido de polipropileno (GPO)
El caucho de óxido de polipropileno (GPO) fue un desarrollo de los años 70, un copolímero de óxido de propileno y alil glicidil éter. El material resultante podría combinarse de manera similar a NR, pero con algunas ventajas. Tiene un rango de durómetro de 40-90, buen rendimiento de alta y excelente temperatura baja, buenas propiedades físicas y algo de resistencia al aceite. Los combustibles lo atacan y es propenso a un conjunto de alta compresión. Se utilizó en algunas aplicaciones dinámicas, como montajes de motores automotrices, pero las ventas por volumen nunca se materializaron y se está descontinuando.
Elastómeros de fluorocarbono (FKM)
Elastómeros de fluorocarbono (FKM) son materiales altamente especializados que ofrecen la mejor resistencia de todos los elastómeros al ataque de calor, productos químicos y solventes. Se basan más comúnmente en copolímeros de fluoruro de vinilideno y hexafluoropropileno o terpolímeros de los dos monómeros anteriores con tetrafluoroetileno. Además, las versiones de menor temperatura se fabrican incorporando un éter vinílico fluorado. Los fluoroelastómeros tienen átomos de flúor que reemplazan a la mayoría de los átomos de hidrógeno en el esqueleto del polímero de carbono. Son altamente resistentes a los aceites y combustibles de petróleo, hidrocarburos halogenados, oxígeno y ozono, pero son atacados por cetonas, ésteres y éteres. El fluorocarbono encuentra poco uso en la mayoría de las aplicaciones dinámicas debido a sus propiedades extremadamente bajas de baja temperatura y resistencia a la fatiga. Si bien es químicamente bastante resistente a las altas temperaturas (+ 240 ° C), no puede funcionar dinámicamente a temperaturas elevadas a menos que las cepas sean extremadamente bajas. El fluorocarbono tiene poca resistencia al desgarro en caliente y poca resistencia a la fatiga a cualquier temperatura. G 'y tan delta para elastómeros de fluorocarbono son extremadamente sensibles a la frecuencia y a la temperatura debido a la alta temperatura de transición vítrea del polímero. Se endurece significativamente cuando la temperatura cae muy por debajo de la temperatura ambiente, y por debajo de 0 ° C, es prácticamente inútil como material de montaje. El costo es bastante alto y el procesamiento puede ser un poco difícil. Están disponibles algunos grados especiales con tolerancia mejorada a baja temperatura, pero a un costo sustancialmente mayor. Los elastómeros de fluorocarbono encuentran una gran utilidad en sellos y anillos.
Fluorosilicona FMQ, FVQM
La fluorosilicona presenta características similares a los compuestos de silicona, pero la presencia de flúor en la composición altamente aumenta la compatibilidad con los aceites animales y minerales para toda la gama de temperatura de trabajo, el hidrocarburos alifáticos y aromáticos, ácidos. Por el contrario, hay una reducción en el rendimiento a altas temperaturas. Bastante buenas propiedades mecánicas, excelente resistencia a la radiación (rayos gamma y UV), excelentes propiedades dieléctricas. Excelente resistencia a la oxidación, el ozono ya la intemperie. Buena resistencia al agua y diluir soluciones salinas. Compatible con disolventes clorados, alcoholes y glicoles. No es compatible con aceites de silicona y álcali (también diluida), vapor de agua por encima de 120°C. Baja impermeabilidad a los gases, auto-extinguible. Dureza 30 a 80 Sh. Temperatura de trabajo -50 175°C (con picos de más de 220°C).
Tetrafluoroetileno co-propileno (FEPM)
Tetrafluoroetileno co-propileno (FEPM) es un copolímero de tetrafluoroetileno y propileno. Es otra variación química del caucho fluorocarbonado y ha mejorado sustancialmente la resistencia al vapor a alta presión, aminas y crudo agrio. Aunque sus propiedades a baja temperatura son incluso peores que los fluoroelastómeros convencionales, ha demostrado ser muy útil en algunas aplicaciones especializadas, como los sellos utilizados en ambientes calientes y corrosivos en el fondo de pozos petroleros o geotérmicos. Los perfluoroelastómeros (FFKM) son otra subclasificación de la familia de los fluoroelastómeros y es uno de los únicos elastómeros cuya estructura no contiene átomos de hidrógeno. Tienen la máxima resistencia química y al calor. Se ha informado que los compuestos de FFKM pueden soportar temperaturas de servicio de hasta 300°C. A casi $3000/lb, se usan muy raramente, y luego solo en situaciones donde absolutamente nada más funcionará.
Elastómeros Termoplásticos (TPE)
En el caso ideal, los polímeros combinan las propiedades de servicio de los elastómeros con las propiedades de procesamiento de los termoplásticos. Esto se obtiene a través de la presencia simultánea de segmentos elásticos blandos y segmentos cristalizables duros. Los segmentos blandos tienen alta extensibilidad y una baja temperatura de transición vítrea. Los segmentos duros tienen baja extensibilidad y deben ser termodinámicamente incompatibles con los segmentos blandos para que no se penetren entre sí, sino que permanezcan como fases individuales y distintas. Los segmentos duros actúan tanto como refuerzo (proporcionando resistencia) y como enlaces cruzados (proporcionando memoria). A temperaturas elevadas, los segmentos duros primero se ablandan y luego se funden. Cuando la fase plástica se enfría, se endurece nuevamente de manera reversible. Así, el TPE se procesa como un plástico, pero tiene propiedades elásticas similares a las de un caucho curado. Hay muchos TPE diferentes disponibles en el mercado. Un tipo común se basa en copolímeros tribloque de estireno donde el estireno forma la fase dura y el butadieno forma la fase gomosa suave. Otros TPE se basan en mezclas de elastómeros con termoplásticos como EPDM o NBR con polipropileno. Dado que el fenómeno de fusión es reversible, los elastómeros termoplásticos no se usan típicamente en aplicaciones que podrían ver incluso breves excursiones a temperaturas más altas. También los hace susceptibles a la fluencia bajo carga.
Elastómeros de poliuretano (PUR, AU, UE, TPU)
Son una clase importante de materiales orgánicos para muchas aplicaciones tecnológicas. Llenan el espacio entre los polímeros de goma, altamente elásticos y los polímeros duros o duros. Los uretanos como tipo químico son, con mucho, el grupo más grande de todos los elastómeros. Los poliuretanos están disponibles como sistemas de fundición líquida, cauchos vulcanizables de goma de millable y cauchos de uretano termoplásticos (TPU). Considerando solo las variedades de elastómeros termoestables, se puede cubrir un rango de 35 durómetros en la escala normal (Shore A) a 75 durómetros en la escala D más alta. La mayoría de los elastómeros de poliuretano disponibles comercialmente se basan en poliésteres de bajo peso molecular (AU) o poliéteres (EU). Los poliuretanos generalmente tienen una resistencia a la tracción y resistencia a la abrasión extremadamente altas y un alto grado de resistencia al aceite. Tienen una resistencia al calor limitada y son sensibles a la hidrólisis, por lo que el agua y el vapor los degradan con el tiempo. Su costo puede ser moderado a apreciable, y se utilizan ampliamente en muchas aplicaciones especiales, especialmente para la resistencia a la abrasión.
Silicona (MQ, VMQ, PVMQ)
La versión más básica de silicona es dimetil silicona o polidimetilsiloxano o simplemente MQ. Sin embargo, la mayoría de los elastómeros de silicona tienen un pequeño porcentaje (0.1 a 1.0%) de vinilo incorporado en el polímero para servir como sitios de curado, de ahí la "V". La columna vertebral de todos los elastómeros de silicona está completamente saturada, lo que le proporciona una excelente resistencia al calor. Debido a la regularidad de las cadenas de polidimetilsiloxano, VMQ (vinil metil silicona) tiende a cristalizar rápidamente a bajas temperaturas, alrededor de -40 ° C. Para un rendimiento a muy baja temperatura, se incorpora una pequeña cantidad de fenilo (3 a 7 por ciento en moles) para hacer PVMQ (fenilvinil metil silicona).
Vinil metil siliconas (VMQ)y las fenilvinilmetil siliconas (PVMQ)
Son elastómeros muy importantes en aplicaciones aeroespaciales que implican el aislamiento y la amortiguación de vibraciones y golpes. Las siliconas tienen el rango de temperatura más amplio disponible en un elastómero y son capaces de operar de aproximadamente -100 ° C a más de + 240°C. Tienen una resistencia sobresaliente al ozono y al calor y poseen una resistencia razonable a la fatiga. Además de su excelente resistencia al calor, es semi-resistente al aceite y puede soportar cierta exposición al aceite (no sumergirse) mucho mejor que NR o BR. La silicona se puede formular con una amplia gama de amortiguamiento que varía desde deltas tangentes de 0.07 a más de 1.00 a ± 1 0% de deformación y 10 hertz. La silicona tiene una resistencia mediocre, típicamente del orden de 1000 PSI, y tiene una resistencia de unión más baja de lo que generalmente se espera de los elastómeros orgánicos. Es significativamente más sensible a la tensión y más propenso a deslizarse bajo carga que el caucho natural. Los elastómeros de fenilvinilmetilsiloxano son superiores a los elastómeros de vinilmetilsiloxano en aplicaciones de temperatura ultrabaja (por debajo de -40°C) ya que la adición de aproximadamente 5% de grupos fenilo elimina la cristalización secundaria y el endurecimiento asociado a bajas temperaturas. Los elastómeros PVMQ también han mejorado la resistencia a la radiación en comparación con VMQ. Los elastómeros de silicona son algunos de los mejores aislantes eléctricos y se utilizan ampliamente en las industrias eléctrica, electrónica, aeroespacial, automotriz, de cable y textil. Su inercia bioquímica también los hace particularmente adecuados para aplicaciones farmacéuticas.
Fluorosilicona (FVMQ)
La fluorosilicona es un polímero de 3,3,3 trifluoropropil-metil siloxano que contiene una pequeña cantidad de grupos vinílicos incorporados que funcionan como sitios de cura. Debido a que es el pariente fluorado de VMQ, tiene muchas de las fortalezas y debilidades similares de los elastómeros de silicona. Reemplazar la mitad de los grupos metilo con grupos trifluoropropilo produce incrementos significativos en la resistencia al aceite y al combustible del elastómero. La fluorosilicona es un polímero especializado de alto rendimiento que se utiliza en aplicaciones que implican una exposición severa (incluida la inmersión) al aceite y al combustible. Si bien el rendimiento a baja temperatura no es tan bueno como la silicona, es sustancialmente mejor que el de los elastómeros de hidrocarburos resistentes al aceite, incluidos el nitrilo y los fluorocarbonos. Generalmente se usa en el rango entre -55°C y + 175°C, aunque se vuelve bastante rígido por debajo de -45°C. FVMQ demuestra una resistencia superior a la fatiga en comparación con los elastómeros de fluorocarbono, pero es inferior a las siliconas VMQ y PVMQ. La resistencia al calor también es más pobre que la de la silicona VMQ o PVMQ. La sensibilidad a la deformación y la resistencia a la fluencia son peores que las siliconas y el costo es sustancialmente mayor. Los elastómeros de fluorosilicona se usan en sellos, juntas tóricas, montajes de choque, aisladores y diafragmas.
Elastómeros con otras estructuras:
Polysulfide Rubber (TM)
Es diferente a la mayoría de los elastómeros convencionales en que contiene átomos de azufre en el esqueleto del polímero junto con los átomos de carbono. Todos sus compuestos, que cubren el durómetro 20-80, tienen un olor desagradable característico, generalmente propiedades físicas deficientes, tolerancia limitada a la temperatura y no se procesan mucho como otros elastómeros. Sus puntos fuertes son buena resistencia a la intemperie / envejecimiento, muy baja permeabilidad a los gases y excelente resistencia a los solventes y combustibles de hidrocarburos. Es moderadamente costoso y está disponible en forma líquida (útil para fabricar selladores y calafateo), así como en la forma millable convencional que se usa para hacer piezas de elastómero moldeadas.
Elastómero de poli (fiuoroalcoxifosfenceno) (FZ)
Es un tipo de fluoroelastómero basado en derivados fluorofosfonitrílicos. Fue introducido al mercado en 1978 como PNF, totalmente comercializado en 1987 y luego descontinuado en 1993 y ya no está disponible. Tiene una química única, ya que el esqueleto del polímero está formado por átomos alternos de fósforo y nitrógeno. Estos elastómeros tienen una temperatura máxima de servicio de 175°C y una temperatura de transición vítrea de -65 ° C. Su rango de temperatura y resistencia química son similares a la fluorosilicona. Se procesan más como los elastómeros orgánicos que como las siliconas y tienen una mejor resistencia a la abrasión que las fluorosiliconas. Los elastómeros FZ se endurecen más que las fluorosiliconas a bajas temperaturas y a niveles equivalentes de amortiguación, la sensibilidad a la tensión es similar.
Hule natural (NR)
El caucho o hule natural vulcanizado tiene temperatura baja buena, propiedades mecánicas y una alta elasticidad. Los materiales vulcanizados NR son resistentes al agua, glicoles, alcoholes, glicol a base de líquidos para frenos, aceites de silicona y grasas y ácidos diluidos y bases. El rango de temperatura de aplicación es de aprox. - 50°C a +80°C.
Elastómeros de dieno
Los elastómeros de dieno son polímeros amorfos que tienen una temperatura de transición vítrea por debajo de la temperatura ambiente, que generalmente oscila entre -100°C y -25°C. Contienen sitios insaturados y a menudo se vulcanizan (ligeramente reticulados) para crear una red elastomérica, que resiste la deformación irreversible por debajo de la carga de rotura, pertenecen a esta familia : estireno-butadieno (SBR), el polibutadieno (BR), el caucho de nitrilo-butadieno (NBR), el policloropreno (CR) y el poliisopreno (IR).
Elastómeros termoplásticos estirénicos TPS
Estos se basan en moléculas simples como un copolímero de bloques A-B-A, donde A es un poliestireno y B un segmento de elastómero. Si el elastómero es el constituyente principal. Aquí, los segmentos extremos de poliestireno forman regiones esféricas separadas, es decir, dominios, dispersos en una fase continua de elastómero. La mayoría de las moléculas de polímero tienen sus segmentos finales de poliestireno en diferentes dominios. A temperatura ambiente, estos dominios de poliestireno son duros y actúan como enlaces cruzados físicos, uniendo los segmentos medios elastoméricos en una red tridimensional. De alguna manera, esto es similar a la red formada al vulcanizar cauchos convencionales usando enlaces de azufre. La diferencia es que en los elastómeros termoplásticos, los dominios pierden su resistencia cuando el material se calienta o disuelve en solventes. Esto permite que fluya el polímero o su solución. Cuando el material se enfría o el solvente se evapora, los dominios se endurecen y la red recupera su integridad original. Los copolímeros de bloque análogos con un solo segmento duro (por ejemplo, A-B o B-A-B) tienen propiedades bastante diferentes. La fase de elastómero no puede formar una red interconectada continua, ya que solo un extremo de cada segmento de elastómero está unido a los dominios duros. Estos polímeros no son elastómeros termoplásticos, pero son materiales más débiles similares a los cauchos sintéticos no vulcanizados. En aplicaciones comerciales, se han utilizado tres segmentos medios elastoméricos durante muchos años: polibutadieno, poliisopreno y poli (etileno-butileno). Los copolímeros de bloque correspondientes se denominan S-B-S, S-I-S y S-EB-S. Más tarde, se introdujeron polímeros con segmentos medios de poli (etileno-propileno) (S-EP-S). Un desarrollo más reciente, ahora comercializado, son los copolímeros de bloques estirénicos con un segmento medio de isobutileno (S-iB-S).
Elastómeros, polietileno-propileno (EPM)
EPM representa un copolímero de etileno y propileno monómeros. EPM está completamente saturado y por lo tanto requiere vulcanización por radiación o productos que liberan radicales libres, como los peróxidos orgánicos.
Elastómeros de polietileno, propileno dieno (EPDM)
EPDM es un terpolímero basado en tres monómeros: etileno, propileno y un dieno no conjugado (ethylidene norbornene ENB) Los grados de EPDM tienen una insaturación residual en las cadenas laterales y, por lo tanto, pueden curarse con azufre y aceleradores. Su resistencia al calor es claramente mejor que el caucho natural, SBR y caucho de butadieno. Los materiales de EPDM tienen generalmente una alta resistencia al agua caliente, vapor, el envejecimiento y los productos químicos, y son adecuados para una amplia gama de aplicaciones de temperatura. EPDM tiene una buena resistencia al agua caliente y vapor, detergentes, soluciones de hidróxido de potasio, soluciones de hidróxido de sodio, aceite de silicona y grasas, muchos disolventes polares, varios ácidos diluidos y químicos, son totalmente inadecuados para su uso con todos los productos de aceite mineral (lubricantes, combustibles), para los líquidos de frenos a base de glicol usualmente se utilizan grados especiales. Se pueden curar con azufre o peróxido. El EPDM curados con peróxido son adecuados para los rangos de temperatura más altos y tienen una compresión mucho más baja. Se pueden utilizar entre -45°C y +130°C (curado con peróxido -50°C a +150°C).
Caucho de silicona, silicona, polisiloxano (MQ, PMQ, PVMQ, VMC)
Una familia importante de elastómeros sintéticos con átomos de silicio y oxígeno en lugar de átomos de carbono, es el de silicona. Tienen naturaleza diferente de la de todos los otros elastómeros, ya que sus moléculas son cadenas de átomos de carbono, pero de alternar silicio y oxígeno, que están vinculados los grupos laterales de alquilo. La principal característica es la resistencia a la temperatura extrema, de hecho no cambie hasta 250°C y mantener la elasticidad de hasta -150°C. También resisten bien al oxígeno y ozono aún caliente. Las propiedades mecánicas son limitadas, la resistencia a los hidrocarburos clorados y disolventes oxigenados es baja. La presencia de negro de carbono resultaría en el desarrollo de gas a alta temperatura y favorecer la combustión, por lo tanto, sólo se utilizan de refuerzo y cargas minerales (sílice, caolín, carbonato de calcio). La vulcanización se realiza a menudo por irradiación con partículas de alta energía. Entonces por que elastómeros de silicona tienen extrema resistencia a altas y bajas temperaturas, la ausencia de componentes que tienden a evaporarse o liberar gas excelente resistencia a la oxidación características dieléctricas, la hidrólisis y la acción muchos microorganismos química discreta se utilizan para equipos médicos, prótesis, juguetes, máscaras, aislamiento eléctrico, juntas.
Peróxido de silicona y platino específicamente para cada aplicación:
- HW resistencia al desgarro extremo, toda la abrasión ', resistencia a la tracción, alto rebote.
- HT anti-desgaste para altas temperaturas.
- Calor THT resistente hasta 300 ° C (conductor de calor o de aislamiento térmico).
- PHT-Stick para aplicaciones especiales.
- Anti-lacrimógenos para aplicaciones particulares.
- No es tóxico FDA, eléctricamente conductor o antiestático, etc.
Perfecto comportamiento a temperaturas altas y bajas: la principal peculiaridad de la silicona es mantener una buena flexibilidad en todo el rango de temperatura de uso (incluso a temperaturas extremadamente bajas). Las características de la pureza y la no toxicidad lo hacen particularmente adecuado para aplicaciones en la comida y biomédica. El silicio es también el único material aislante flexible que presenta, junto con una excelente resistencia al calor, alta resistencia a la radiación (rayos gamma y UV). De buena resistencia a fuego alto. Sobre la base de las necesidades que se pueden utilizar compuestos es altamente electro-conductora, es altamente aislante. Excelente resistencia a la oxidación, el ozono ya la intemperie. Soluciones salinas buena resistencia al agua y diluido, agua caliente hasta 100°C y durante cortos periodos de vapor hasta 120°C. Compatible con ácidos diluidos y bases, aceites alifáticos, aceites de motor, aceites animales y vegetales, aceites de transformadores, líquidos para frenos y fluidos hidráulicos a base de glicol HFD-R y HFD-S, disolventes aromáticos y clorados. No es compatible con aceites minerales y grasas y siliconas, hidrocarburos aromáticos, disolventes polares, ácidos concentrados y álcalis. Baja impermeabilidad a los gases. Dureza 10 a 90 Sh. Temperatura de trabajo -60 a 200°C (270°C, incluso con picos de más de 300°C para VMQ, hasta -110°C para PVMQ). Temperatura de transición vítrea de -120°C. El "polisiloxano" es el nombre real de siliconas pero cuando fueron descubiertos se pensaba que tenían sólo átomos "silicio" en la cadena principal, desde la que tomaron el nombre. Cuando se descubrió la verdadera estructura era demasiado tarde, y el nombre se mantuvo: siliconas son polímeros inorgánicos que está desprovisto de átomos de carbono en la cadena principal, su esqueleto es una cadena de átomos de silicio alterna a átomos de oxígeno, cada átomo de silicio tiene dos grupos unidos, y pueden ser orgánicos. Se integra principalmente de grupos metilo, vinilo, y siliconas fenólicos y permiten obtener buenos elastómeros porque su cadena principal es muy flexible, los vínculos entre un átomo de silicio y dos átomos de oxígeno unidos a él son muy flexibles: el ángulo formado por estos bonos puede abrir y cerrar fácilmente como una tijera haciendo que la cadena flexible.
Mezclas
Aunque se pueden mezclar muchos cauchos para formar una mezcla homogénea, la inmensa mayoría de dichas mezclas se separan en fases a escala microscópica. Esto no significa que estos últimos no sean útiles, ya que los únicos requisitos son que se obtenga una dispersión satisfactoria y que exista una compatibilidad suficiente para evitar la desmezcla macroscópica de los componentes. La miscibilidad termodinámica, que implica la mezcla segmentaria de los componentes, es rara, aunque se conocen varias mezclas de elastómeros termodinámicamente miscibles. El tamaño de fase en una mezcla heterogénea dependerá de la compatibilidad de los componentes, las viscosidades relativas de los componentes y las condiciones de mezcla.
Materiales similares al caucho
Los materiales similares al caucho consisten en cadenas poliméricas relativamente largas que tienen un alto grado de flexibilidad y movilidad, que se unen en una estructura de red. El requisito de flexibilidad y movilidad está asociado con una deformabilidad muy alta. Como resultado de una tensión impuesta externamente, las cadenas largas pueden alterar sus configuraciones, un ajuste que tiene lugar con relativa rapidez debido a la alta movilidad de la cadena. El requisito de tener las cadenas unidas en una estructura de red está asociado con características de tipo sólido, donde se evita que las cadenas fluyan entre sí bajo tensiones externas. Como resultado, una goma típica se puede estirar hasta aproximadamente 10 veces su longitud original. Al eliminar la fuerza externa, recupera rápidamente sus dimensiones originales, esencialmente sin tensión residual o irrecuperable. Como resultado de estas propiedades mecánicas únicas, los cauchos encuentran un uso importante que va desde neumáticos de automóviles hasta válvulas cardíacas y juntas en aviones a reacción y vehículos espaciales. En los sólidos ordinarios, como los materiales vítreos amorfos o cristalinos, una fuerza aplicada externamente cambia la distancia entre los átomos vecinos, lo que genera fuerzas interatómicas o intermoleculares. En estos materiales, la distancia entre dos átomos puede alterarse en no más de una fracción de angstrom si se quiere recuperar la deformación. A mayores deformaciones, los átomos se deslizan unos sobre otros y se produce un flujo o el material se fractura. La respuesta de los cauchos, por otro lado, es casi completamente intramolecular. Las fuerzas aplicadas externamente transmitidas a las cadenas largas a través de los enlaces permiten que sus extremidades cambien la conformación de las cadenas, y cada cadena actúa como un resorte en respuesta a la tensión externa. Los mecanismos moleculares relacionados con la elasticidad similar al caucho se reconocieron a principios de la década de 1930.