Retardadores en la industria del caucho

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Retardadores en la industria del caucho

Elegir el retardador correcto para una situación puede implicar una serie de variables: costo, eficiencia, efecto sobre el compuesto y disponibilidad interna. Esta solución examina los diversos retardadores en uso y cómo optimizar su elección de retardador según el polímero y el sistema de curado.

Los retardadores en la industria del caucho son en una posición inusual: algunos tecnólogos del caucho insisten en que los retardadores no son necesarios y son el signo de un sistema de cura mal pensado. Sin embargo, cada año se consumen copiosas cantidades de retardadores en el negocio del caucho. Si bien hay algo de verdad en el hecho de que los retardadores a veces son vendajes de solución rápida para las existencias problemáticas, su utilidad en una variedad de situaciones los convierte en un componente crítico de la caja de herramientas de tecnología de caucho de un fabricante de compuestos de caucho. El retardador ideal tendría los siguientes atributos:

el tiempo de quemado a las temperaturas de procesamiento (medido por el aumento de 2, 3 o 5 puntos a 250-270°F, mejor conocido como T2, T3 o T5) aumenta significativamente
el tiempo de quemado a temperaturas de moldeo puede ser un poco más largo pero no mucho, • el tiempo para alcanzar el 90% de curado (T90) no se retrasa
el par máximo del reómetro (estado de curado) no cambia significativamente
el costo no es prohibitivo

Por supuesto, ningún ralentizador reúne todas estas cualidades. Como preparador de compuestos, uno debe decidir qué retardador brinda el máximo beneficio con las mínimas deficiencias. La elección del retardador depende del polímero que se utilizará, el sistema de curado, los parámetros de curado necesarios (una pieza curada con vulcanizador de vapor podría permitirse perder algo de la tasa de curado T90 sin afectar el costo de la pieza; una pieza moldeada por inyección debe mantener el tiempo T90 en un mínimo), inventarios (¿vale la pena traer una nueva materia prima para tener el retardador optimizado o puede un retardador actualmente inventariado satisfacer los requisitos mínimos?), y finalmente al elegir su retardador, los detalles a veces esenciales: decoloración, posibilidad de floración, Estado de la FDA, capacidad de algunos retardadores para reducir la reversión, el costo, etc. Si bien prácticamente todos los fabricantes de compuestos saben cómo se utilizan los retardadores en la industria del caucho, existen algunas aplicaciones para los retardadores que podrían generar algunas ideas. El uso más común de los retardadores es para darle a un stock de procesamiento marginal un poco más de tiempo de quemado. Esto podría implicar aumentar el tiempo de flujo en un molde o permitir que un calandrado funcione a una temperatura más alta para alisar una hoja calandrada. Es posible que haya desarrollado un compuesto que cumpla con todas las especificaciones requeridas, se corta el molde y es necesario fabricar piezas de muestra. Sin embargo, las cavidades continúan llenándose de manera insuficiente: aumentar el peso de la preforma o la granalla solo conduce a líneas de flujo y flash gruesas. Si puede hacer cambios menores en el compuesto, el tratamiento más simple es usar una pequeña cantidad de retardador para ganar algo de tiempo de flujo. Usted quiere elegir un retardador que minimice los cambios finales en las propiedades físicas para que no se requiera una gran cantidad de pruebas. Incluso puede elegir retardadores que mejoren ciertas propiedades marginales (un buen ejemplo es usar Retarder SAFE en nitrilos donde el retardador mejora el tiempo de procesamiento y también eleva el estado de curado y reduce la deformación por compresión). Una acción funciona consistentemente bien durante nueve meses al año. Pero durante los meses de verano, la combinación de temperaturas ambientales más altas, temperaturas opresivas en el almacén, equipos de procesamiento en funcionamiento más calientes y mayor humedad conducen a problemas de curado. Una pequeña cantidad de retardador a menudo puede aliviar esta variación estacional sin afectar las propiedades del compuesto. Algunas empresas tienen acciones de verano y acciones de invierno. Probablemente sea una mejor idea dejar el retardador durante todo el año en lugar de tener dos existencias de las que debe estar al tanto para hacer el próximo cambio estacional. Recuperación de material chamuscado: el enfriador de agua de refrigeración se descompone y diez lotes de un material de inyección finamente ajustado se mezclan con un aporte de calor excesivo. Las propiedades del compuesto están bien, pero no hay forma de que las prensas puedan manejar el chamuscado breve. Agregar un retardador y minimizar los cambios de propiedades puede permitir que se moldee el material. Hay varias formas de introducir el retardador: vuelva a pasar el material por la mezcladora; mezcla de molienda en un molino frío (aquí se prefiere un masterbatch predispersado del retardador); o para material tan marginal que la reelaboración es cuestionable, agregue retardador a los lotes nuevos y agregue el material chamuscado a los lotes nuevos en un molino de descarga en frío y una mezcla de molino. El truco en la selección del retardador es si puede recuperar un stock sin grandes cambios en las propiedades físicas o sin tener que usar tanto retardador que se produzca una floración. • Ciertos productos requieren que la materia prima permanezca almacenada por largos tiempos. O las existencias pueden tener que ser transportadas largas distancias en camiones calientes. Si bien los camiones refrigerados son una opción, una protección suficiente en muchos casos puede ser agregar algún retardador al compuesto. • Aumentar la productividad: esto puede tomar la forma de piezas que se pueden moldear a temperaturas más altas; materiales que se pueden procesar más calientes y más rápido a través de una extrusora o calendario; o pasando de una mezcla de dos pases a una pasada. Por ejemplo: el tiempo de mezcla de producción es muy importante. La mezcla se realiza en un solo turno más algunas horas extra. Reducir un stock mixto de dos pasadas a una mezcla de una sola pasada no solo reducirá el costo de ese stock, sino que también reducirá las necesidades de tiempo extra. La conversión a una mezcla de un solo paso comienza con un buen retardador. Sin embargo, el uso de un retardador para permitir la adición de curado en una mezcla a temperatura más alta es solo una parte de la conversión de una mezcla de dos pasadas a una pasada. La batidora debe estar en buenas condiciones para mezclar adecuadamente el caldo en un tiempo total de mezcla más corto. Debe haber un buen enfriamiento en el mezclador y el molino volcador. Finalmente, ciertos materiales pueden ser un problema cuando se pasan una sola vez, como el azufre insoluble, las resinas fenólicas reactivas y los sistemas de unión de telas. Hasta ahora solo hemos discutido los retardadores en general. Veamos los retardadores específicos y cómo se diferencian entre sí.

Ácido benzoico Ácido débil; mejora el envejecimiento en estantería; activa la cura; reduce la viscosidad del compuesto
Ácido salicílico Ácido moderado; retardo moderado de tiazoles; promueve la resistencia a la reversión; activa cura
Ácido ftálico Mejor ácido retardante con tiazoles; efecto mínimo sobre el estado de curado.
Áftálico modificado Ácido ftálico con activación añadida. Acid Retards sl. menos que PX pero cura más rápido.
Sulfonamida Buen retardador en la mayoría de los sistemas; v. fuerte activación de curado; reduce la reversión. Alto costo.
N-(ciclohexiltio) Excelente retardador con la mayoría de los sistemas de ftalimida; muy efectivo con sulfenamidas. Las dosis bajas (0,10-0,40 phr) son típicas.
4, 5 metilbenzotriazol Usar con halobutilos y policloropreno modificado. No para adición de molino