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TPV Termoplástico vulcanizado basado en PA/ACM
A principios de 2003 se introdujeron comercialmente nuevas familias de vulcanizados termoplásticos (TPV) que ofrecían una resistencia al calor y al aceite de 150°C superior a las 3000 horas. Estos TPV se basan en una matriz termoplástica de poliamida de fase continua y un elastómero de poliacrilato vulcanizado dinámicamente (ACM). Las aplicaciones tienen un amplio interés, desde aplicaciones automotrices bajo el capó hasta aplicaciones industriales. La resistencia al calor y al aceite de un TPV comercializado de esta familia se comparará a 150°C con los TPV convencionales y basados en silicona, además de un elastómero termoestable de etileno-acrilato (AEM), todos con propiedades físicas iniciales similares.
Vulcanizados termoplásticos (TPV)
Los vulcanizados termoplásticos (TPV) tienen varias ventajas sobre los elastómeros termoestables tradicionales. Ofrecen un rendimiento funcional similar al de los elastómeros termoendurecibles, pero tienen la facilidad de procesamiento y la reciclabilidad de los termoplásticos, lo que resulta en tiempos de ciclo generales más bajos, eliminación de operaciones de mezcla interna y la capacidad de sobremoldeo con adhesión química a muchos termoplásticos. A diferencia de la mayoría de los termoplásticos, los TPV también conservan una dureza inferior deseable con el comportamiento compresivo de los elastómeros. Debido a la baja resistencia al calor y al aceite a largo plazo, los TPV convencionales (EPDM/polipropileno) han encontrado un uso limitado en aplicaciones industriales y bajo el capó que requieren temperaturas de uso continuo superiores a 135°C. Los grados iniciales de la nueva clase se basan en ACM vulcanizado dinámicamente. y poliamida (ACM/PA). La composición es "rica en caucho", lo que da como resultado una dureza baja, buenas características de humectación y propiedades físicas comparables a las de ACM y AEM termoendurecibles, al tiempo que conserva las características de procesamiento favorables de los termoplásticos.Es una nueva familia de vulcanizados termoplásticos (TPV) de alto rendimiento, resistentes al calor y al aceite, capaces de soportar temperaturas de hasta 150°C. Esta clase especial de elastómeros termoplásticos ofrece la sensación y el rendimiento del caucho termoendurecible con la facilidad de procesamiento, conveniencia y tiempo de ciclo y reciclabilidad de un termoplástico. Debido a su capacidad para resistir los aceites sintéticos, los fluidos lubricantes y las altas temperaturas presentes en las operaciones actuales bajo el capó en entornos automotrices e industriales, los polímeros TPV basado en PA/ACM tienen un uso potencial en una variedad de aplicaciones. Estos incluyen sellos de cojinetes y ejes de automoción, componentes de sellado de transmisión, botas CVJ internas, conductos de aire, construcciones de cubiertas de mangueras multicapa, productos industriales y más.
Propiedades PA/ACM
Es el primer TPV capaz de resistir el entorno bajo el capó de 150°C común en los automóviles de hoy en día sin sufrir una degradación severa en los fluidos automotrices comunes con otros TPV. Con ese aumento en la capacidad también viene la capacidad de los polímeros TPV basado en PA/ACM para funcionar funcionalmente en temperaturas frías de -40°C, eleva significativamente el nivel de rendimiento de los TPV modernos. Basado en el sistema de clasificación SAE J200, TPV basado en PA/ACM es un polímero "DH", lo que denota su excelente resistencia al calor y al aceite. Los polímeros TPV basado en PA/ACM prosperan en entornos a largo plazo, a altas temperaturas y resistentes al aceite donde fallan las siliconas de generación actual, los TPV basados en polipropileno y los copoliésteres. Su rendimiento es comparable al de los elastómeros de poliacrilato termoendurecibles (ACM) bien establecidos. Las pruebas a largo plazo han revelado que los TPV basado en PA/ACM pueden sobrevivir a una exposición continua de 150°C a aceites automotrices, fluidos de transmisión y grasas en exceso de 2000 horas con una pérdida mínima de propiedades mecánicas, cambio de dureza o aumento de volumen. En condiciones idénticas, los TPV y los copoliésteres basados en polipropileno sufren una pérdida casi completa de las propiedades mecánicas y un volumen excesivo de hinchamiento después de solo 336 horas a 150°C. En comparación con las siliconas, los TPV basado en PA/ACM exhiben una resistencia superior al aceite y un volumen de hinchamiento dramáticamente menor.
Consideraciónes
1. TPC-ET y Si-TPV no pasan los requisitos mínimos para ser considerados un material adecuado para aplicaciones industriales y automotrices que requieren 150°C y resistencia al aceite.
2. ACM/PA TPV tiene una resistencia superior al calor y al aceite en comparación con COPE, Si-TPV y un rendimiento comparable al elastómero termoendurecible AEM a 150°C en exposición prolongada al aire, SF105 y DEX III.
3. El ACM/PA TPV tiene un rendimiento comparable al elastómero termoendurecible AEM en una exposición de temperatura pico a corto plazo de 175°C al aire, SF105 y DEX III. La excepción es el conjunto de compresión.
4. El ACM/PA TPV y el elastómero termoendurecible AEM fueron los únicos materiales que conservaron más del 50% de sus propiedades originales durante la evaluación a largo plazo a 150°C.
5. Debido a su equilibrio de propiedades y procesabilidad, el ACM/PA TPV puede considerarse una opción reciclable de menor costo para reemplazar el AEM termoestable y una mejora definitiva del rendimiento de TPC-ET y Si-TPV en aplicaciones automotrices e industriales que requieren 150°C y resistencia al aceite.
Aplicaciónes
Por qué se utiliza en la industria del caucho La combinación única de buena resistencia al aceite y al calor para este nuevo TPV permite que se utilice en lugar de los compuestos de caucho termoendurecibles tradicionales resistentes al aceite y al calor. Debido a que es un TPV, se pueden lograr ahorros de costos significativos en la producción cuando se usa en lugar de compuestos vulcanizables, que son más costosos de fabricar. Usos alternativos sin caucho Ninguno Sustituibilidad y alternativas técnicas Si no están disponibles, un usuario podría volver a los compuestos termoendurecibles basados en FKM, ACM o HNBR, por ejemplo, lo que probablemente aumentaría el costo de producción.
