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Vulcanizado termoplástico (TPV) basado en NBR/PP
El tipo de TPV NBR/PP se utiliza cuando la aplicación requiere resistencia al aceite. Por supuesto, el NBR imparte resistencia al aceite al TPV porque se produce a partir del monómero polar acrilonitrilo. El volumen de producción del TPV PP/NBR es mucho menor que el de la clase TPV basada en PP/EPDM. Esta clase de TPV basado en PP/NBR se basa en las siguientes materias primas: Caucho de nitrilo (NBR) Polipropileno (PP) Curativos de caucho Sinónimos Aleación de TPV Dependencia de la materia prima de TPV a base de nitrilo Estos TPV dependen de la disponibilidad y el precio del polipropileno, caucho de nitrilo, y curativos de caucho específicos. Un problema importante con NBR/PP TPV ha sido la disponibilidad del monómero de butadieno. Debido al cambio gradual de las materias primas de nafta del petróleo a las materias primas de etano a partir del gas natural en la producción de etileno para la industria del plástico, hay menos corrientes de C4 disponibles para la producción de butadieno. (Las plantas de etileno están obteniendo importantes ahorros económicos al convertir esta materia prima de nafta en etano). Esto ha provocado una escasez significativa de butadieno en la industria del caucho en la primera década de este siglo. Sin embargo, existe optimismo de que en el futuro el butadieno estará más disponible que antes debido a la aparición de la fracturación hidráulica (o "fracking") para el gas natural (especialmente el gas natural "húmedo"), que ha dado lugar a una nueva abundancia de butano. Con todas estas nuevas reservas de butano, no debería haber ningún problema en el futuro en la construcción de unidades de craqueo "a propósito" con el único propósito de convertir el butano en butadieno.
Preparación de PP/NBR
Los vulcanizados termoplásticos (TPV) a base de polipropileno (PP) y caucho de nitrilo (NBR) se preparan mediante vulcanización dinámica, utilizando resina fenólica reactiva como sistema de curado con SnCl2 como catalizador y anhídrido maleico funcionalizado PP (PP-g-MA) así como NBR carboxilado (XNBR) como sistema de agente compatibilizante. Los elastómeros termoplásticos son materiales poliméricos con el comportamiento de procesamiento del termoplástico pero que tienen propiedades mecánicas y recuperación elástica similares a los cauchos vulcanizados. Para muchos usos finales, estos materiales deben tener una morfología caracterizada por la fase de caucho finamente dispersa en una cantidad relativamente pequeña de plástico. Además, las partículas de elastómero deben reticularse para promover la elasticidad. Estas características se consiguen mejor añadiendo una pequeña cantidad de sistema de reticulación durante la mezcla en estado fundido del elastómero con un plástico fundido. Este proceso de vulcanización in situ de la fase de caucho disperso se denomina vulcanización dinámica. Como resultado de la vulcanización dinámica, se puede lograr una fina dispersión de la fase elastomérica y una morfología más estable incluso con porciones relativamente bajas de constituyente plástico. Entre varios sistemas empleados en el desarrollo de TPV, los basados en mezclas de polipropileno (PP) y caucho de nitrilo (NBR) son particularmente interesantes para aplicaciones resistentes al aceite y de alta temperatura. Sin embargo, PP y NBR son altamente incompatibles debido a su gran diferencia en energía superficial. Esto hace que sea difícil lograr una buena dispersión de la fase de caucho con un tamaño de dominios de caucho pequeño durante el proceso de vulcanización dinámica. Sin embargo, esta morfología de fase es necesaria para las propiedades mecánicas a un alto nivel. Por lo tanto, se requiere un compatibilizador para superar la alta tensión interfacial entre las fases elastomérica y termoplástica. Excepto en el caso del derivado dimetilol-fenólico, todos los demás sistemas compatibilizantes citados en la literatura emplean polímeros funcionales co-reactivos porque tanto el PP como el NBR no presentan ningún grupo funcional capaz de promover la compatibilización reactiva. La combinación de PP funcionalizado con anhídrido maleico (PP-g-MA) con XNBR es muy interesante porque ambos están disponibles en el mercado. Sin embargo, estos grupos no pueden reaccionar entre sí y se requiere la adición de una poliamina, como trietilentetramina (TETA), para promover un anclaje eficaz entre el anhídrido y los grupos carboxilo. Para el éxito de la compatibilización reactiva, es fundamental que esta reacción tenga lugar en la interfase y este requisito depende del orden de adición de cada componente en el mezclador interno, y especialmente del orden de adición del agente de acoplamiento, TETA. El propósito del presente artículo es investigar el efecto del orden de adición de TETA sobre las propiedades mecánicas y morfológicas de mezclas vulcanizadas y compatibilizadas con PP/NBR. También se evaluó la influencia del tiempo utilizado durante la vulcanización dinámica para mezclas compatibilizadas y no compatibilizadas.
Aplicaciones PP/NBR
Se usa comúnmente como la alternativa TPV para compuestos termoendurecibles a base de caucho de nitrilo o neopreno. Usos alternativos sin caucho Ninguno Sustituibilidad y alternativas técnicas Si no están disponibles, un usuario podría volver a los compuestos termoendurecibles a base de caucho de nitrilo o neopreno, lo que podría aumentar el costo de producción.