Caucho de Policloropreno (CR)

Cloropreno que es

Caucho de cloropreno es un nombre general dado a un número de caucho sintético insaturado basado en policloropreno y 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. Ofrece el conjunto más equilibrado de propiedades deseables. Resistencia aceptable en vulcanizados con durezas a partir de 60º 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. Gran hinchazón en algunos aceites, agua caliente, ácidos y algunos disolventes orgánicos. Originalmente se desarrolló como un sustituto resistente al aceite para el caucho natural, CR tiene una buena resistencia a varios productos químicos orgánicos, incluidos aceites minerales, gasolina y algunos solventes aromáticos o halogenados. También tiene buena resistencia al envejecimiento, alta resistencia al ozono y a la intemperie. En contraste con la mayoría de otros tipos de caucho, CR muestra un nivel sorprendentemente más alto de resistencia a microorganismos, como hongos y bacterias. Además, tiene una baja inflamabilidad y una excelente resistencia al daño causado por la flexión y la torsión, una resistencia elevada.

Nombres - Símbolo

CR
Caucho de Policloropreno
ASTM D 1418 Designación: CR
ISO/DIN 1629 Designación: CR
ASTM D-2000/SAE J200 Classificacion: BC, BE, Military (MIL-STD 417): SC
Definicion quimica : Policloropreno

Cloropreno propiedades

Dureza 20 ÷ 95 ShA
Buena resistencia química
Resistencia al aceite: debil
Resistencia al desgarro: buena
Resiliencia / Rebote: Excelente
Resistencia a los disolventes: debil
Resistencia a la abrasión: excelente
Es autoextinguible y no propaga la llama
Adhesión a los metales: bueno a excelente
Coste superior al de la goma natural (NR)
Buenas propiedades mecánicas y de abrasión
Temperatura de transición del vidrio -50°C
Elevada resistencia al envejecimiento y al ozono
Temperatura de trabajo minima de -12°C a -46°C
Mejor resistencia al desgaste que la goma natural (NR)
Buena resistencia al envejecimiento clima / luz del sol
Temperatura de trabajo maxima +100°C (con puntas de 120°C)
Resistencia aceptable en vulcanizados con durezas a partir de 60A Shore
Convenientemente protegido presenta una buena resistencia a la temperatura y el ozono

Clasificaciones estándar CR

No existe un sistema de clasificación oficial estandarizado para el policloropreno. Sin embargo, se usa un sistema para su CR basado en lo siguiente: Tipo G: Elastómeros de cloropreno que se fabrican a partir de la copolimerización del monómero de cloropreno con azufre y generalmente estabilizados con un disulfuro de tiuram. Tipo W: elastómeros de cloropreno que no contienen azufre ni disulfuro de tiuram y poseen una distribución de peso molecular más estrecha. Tipo T: elastómeros de cloropreno que son muy similares a los tipos W, excepto que también contienen gel altamente reticulado, que funciona como coadyuvante de procesamiento.

Caucho propiedades Físico-Mecánicas Policloropreno

Excelentes propiedades mecánicas, excelente resistencia a la abrasión, desgarro y fatiga. excelente resistencia a la radiación UV, ozono, oxígeno, agentes atmosféricos y envejecimiento en caliente, pero se endurece por reducciones prolongadas en la presencia de oxígeno. Resistencia discreta a bajas temperaturas, alta impermeabilidad a muchos gases. El caucho de cloropreno vulcanizado con composición ordinaria muestra una tendencia a absorber agua; cuando se trata de un problema, es menor que NBR y SBR. El cloropreno tiene una tendencia a endurecerse con el tiempo (especialmente a bajas temperaturas), esto se debe a que forman cristales en sus macromoléculas.

Caucho propiedades Termicas Policloropreno

Resistencia al calor: hasta + 100°C, por un tiempo corto también hasta + 120°C. Si tiene mucho tiempo en presencia de oxígeno, este tipo de goma se endurece, Resistencia a bajas temperaturas: hasta -40°C. Alta resistencia física y frente a la combustión. Equilibrada combinación de características térmicas, químicas y físicas que le ayudan en la versatilidad de aplicaciones . Min Temp.-40°F (-40°C), Max Temp.250°F (121°C)

Caucho propiedades Eléctricas Policloropreno

Propiedades dieléctricas discretas o pobres, como NBR, el caucho de cloropreno es un semiconductor. Los elementos de CR no son recomendados para aislamiento eléctrico.

Caucho propiedades Químicas Policloropreno

Resistente a productos químicos inorgánicos excepto ácidos oxidantes y halógenos. Se puede utilizar incluso en aplicaciones exteriores ya que resiste bien los cambios de temperatura, la acción del ozono y la climatología adversa. Permeabilidad al gas: mucho más baja que la del caucho NR, IR, BR, SBR, EPM y EPDM; bastante comparable a la de los tipos NBR. El cloropreno se degrada menos que el caucho natural u otros cauchos sintéticos. Esta característica lo hace adecuado para aplicaciones como juntas, tuberías y recubrimientos anticorrosivos. El neopreno generalmente es atacado por ácidos oxidantes fuertes, ésteres, cetonas, hidrocarburos clorados, aromáticos y nitro. Debido a que el nitrilo es económicamente competitivo con el cloropreno, y generalmente tiene características de rendimiento superiores en la mayoría de las situaciones, ha reemplazado en gran medida el cloropreno en las juntas tóricas de hoy. No resiste a la mayoría de compuestos orgánicos, excepto alcoholes. Moderada resistencia a los hidrocarburos alifaticos. La adición de cloro también aumenta la polaridad de CR en relación con la de NR. La polaridad mejora su resistencia a aceites, solventes, ozono y calor. El policloropreno no tiene una clasificación superior en ninguna categoría de propiedad en comparación con otros elastómeros, pero ofrece un excelente equilibrio de las propiedades generales. CR envejece mejor que el caucho natural y no se ablanda durante la exposición al calor.

Caucho procesabilidad Policloropreno

La procesabilidad es mejor cuando el peso molecular del plástico es bajo, mientras que las propiedades del producto acabado son mejores cuando su peso molecular es alto. En la práctica la mayor cantidad de plásticos utilizados se eligen con un peso molecular intermedio entre su procesabilidad y las propiedades finales del producto, pero dada la gran variedad de plásticos y procesos, particularmente en los termoendurecibles, cauchos y recubrimientos, se debe elegir el plástico y el proceso que permitan al mismo tiempo obtener, la mejor procesabilidad y las mejores propiedades en el producto acabado. En la fabricación moderna de artículos de caucho natural, el caucho crudo se trata con varios compuestos mezclándolos en máquinas. La mezcla se aplica entonces mecánicamente a una base o molde, y el objeto revestido o formado de la mezcla se pone en moldes y vulcaniza. El cloropreno compacto se transforma en productos moldeados, perfiles extrusionados o láminas calandradas. El cloropreno líquido también llamado látex es una dispersión acuosa de caucho. Se utiliza como componente principal de muchos adhesivos ( cola de cloropreno usada para adherir tableros estratificados a base de madera natural o aglomerada, fáciles de extender secan rápidamente, resisten a la humedad y calor), pinturas, aislantes contra el calor y electricidad, etc.

Como se obtiene el caucho sintetico Policloropreno

El policloropreno está construido de la emulsión de la polimerización de cloropreno o 2-clorobutadieno. El cloropreno se produce en tres etapas con 1,3-butadieno: cloración, isomerización de una parte de la corriente del producto y 3,4-dicloro-1-buteno deshidrocloración. Se prepara a partir de 1,3 butadieno, tratado con cloro en la fase gaseosa: se obtiene una mezcla de clorobutenos que posteriormente se isomeriza suministrando esencialmente el isómero 1,2; esto en un ambiente alcalino pierde una molécula de HCl que da cloropreno. Con otro metodo se parte de acetileno, llegando al monómero cloropreno que es objeto de polimerización, dando lugar a este producto que es similar al caucho natural pero con propiedades técnicas superiores.

Vulcanización Policloropreno

Existen dos tipos de policloropreno, según el tipo de vulcanización, los modificados con azufre y los modificados al mercaptano. El policloropreno modificado con azufre es la clase más antigua. Contienen tiurams como reguladores de la polimerización. Los tiurams tienden a regular los enlaces carbono-azufre y azufre-azufre, reduciendo así la fuerte cristalinidad y mejorando las características elastoméricas, evitando también la formación de formas de viscosidad excesivamente alta con ventajas asociadas en la trabajabilidad. Dada la presencia de estos enlaces, los policloroprenos de azufre tienden a peptarse: es decir, incluso para el procesamiento mecánico simple disminuyen ligeramente la viscosidad. Estos policloroprenos se entrecruzan con los óxidos metálicos sin la necesidad de agregar acelerantes. Entre todos, el policloropreno con azufre proporciona las características mecánicas más altas, especialmente como resistencia al desgarro y al alargamiento en la rotura. El mercaptano policloropreno, por otro lado, no contiene ningún tiuram y, por consiguiente, no tiene enlaces intramoleculares. En comparación con el policloropreno de azufre, tienen más nervio y no tienen tendencia a peptarse; requerir la ayuda de aceleradores de entrecruzamiento; Dan características mecánicas menos elevadas; Dan mejores propiedades de resistencia al calor y deformación permanente.

Vulcanización por la acción de óxidos metálicos

La vulcanización del policloropreno (neopreno) se lleva a cabo de diferentes maneras. La vulcanización convencional con azufre no se practica en gran medida, ya que las mejores propiedades físicas del caucho de neopreno se logran mediante la vulcanización con óxidos metálicos (sin diamina), ya sea solo o en combinación con azufre (a veces junto con un acelerador). El caucho de butilo halogenado está reticulado de manera similar. El mecanismo para la reticulación con óxido de metal solo no está establecido. El envejecimiento de los polímeros suele ir acompañado de reticulación debido al efecto del entorno. Tal reticulación es indeseable porque reduce en gran medida la elasticidad del polímero, haciéndolo más frágil y duro. El conocido fenómeno del envejecimiento del polietileno con pérdida de flexibilidad se debe a la reticulación por oxígeno bajo la acción catalítica de la luz solar. El caucho barato sufre una pérdida similar de flexibilidad con el tiempo debido a la reticulación oxidativa. Esta acción puede desanimarse agregando al polímero un antioxidante, como un compuesto fenólico y un relleno opaco, como el negro de humo, para evitar la entrada de luz. Generalmente se vulcanizan por la acción de los óxidos metálicos. El óxido de zinc es el agente reticulante habitual. Se usa junto con óxido de magnesio. El óxido de magnesio se usa para la resistencia a la abrasión. Se cree que la reacción involucra el átomo de cloro alílico, que es el resultado de la pequeña cantidad de polimerización 1,2.

Grados modificados con azufre. Tienen una vida útil limitada porque son reactivos y aumentan la viscosidad si no se almacenan en un ambiente fresco (65°F ). Pueden ser peptizados hasta cierto punto. No se necesitan aceleradores orgánicos adicionales para curar estos productos, y los polímeros proporcionan una buena adhesión a las fibras, excelente resistencia a la flexión y resistencia. Son ideales para aplicaciones dinámicas como cinturones.

Grados anti-adherente , tienen una excelente estabilidad de almacenamiento y pueden ser molidos sin adherirse a los rollos. Estos productos requieren aceleradores orgánicos para el curado y producen compuestos con excelente resistencia al calor y al conjunto de compresión.

Grado alto reticulado a forma de "gel" microscópico de policloropreno que actúa como un auxiliar de procesamiento interno. Estos materiales se procesan mejor que los CR de tipo con azufre y anti-adherente. Además de estos tres tipos, los CR están disponibles para aplicaciones adhesivas. Contienen un alto grado de cristalinidad y están disponibles en numerosos grados. El policloropreno se procesa como otros elastómeros, pero el mezclador debe protegerse contra la corrosión o la abrasión. Esto generalmente implica bajas temperaturas y cortos ciclos de mezcla. La alta carga de relleno puede mejorar el calandrado y extrusión de CR.

Aplicaciones del caucho Policloropreno

El cloropreno se degrada menos que el caucho natural o otros cauchos sintéticos. Esta característica lo hace adecuado para aplicaciones como juntas, tuberías y recubrimientos anticorrosivos. El clopreno se utiliza como base de soporte, generalmente entre dos elementos de hormigón armado prefabricados o placas de acero para distribuir uniformemente la tensión de un elemento a otro. Se utilizan para la fabricación de tuberías para transporte de líquidos ; revestimientos de cables eléctricos; juntas rápidas para canalizaciones empotradas, como sustituto del plomo. El cloropreno expandido, o cloropreno celular contiene celdas de gas, se utiliza como material aislante, particularmente en trajes de buceo. La espuma de cloropreno también se utiliza en otras aplicaciones, como el aislamiento y la protección en envases. El cloropreno también se usa para equipos de protección personal, como trajes de protección o máscaras antigás. El policloropreno se utiliza como base de soporte, generalmente entre dos elementos de hormigón armado prefabricados o placas de acero para distribuir uniformemente la tensión de un elemento a otro. El cloropreno expandido, que contiene celdas de gas, se utiliza como material aislante, particularmente en trajes de buceo. La espuma de cloropreno también se utiliza en otras aplicaciones, como el aislamiento y la protección en envases. Su excelente adherencia a los metales lo hace ideal para el moldeo con insertos metálicos.

Usos alternativos no como caucho

CR también se usa ampliamente en la industria de adhesivos, generalmente como látex.

Sustituibilidad y alternativas técnicas

CR ha experimentado un crecimiento muy lento o negativo en las últimas dos décadas debido a que las aplicaciones del producto (como bajo el capó) se han vuelto más exigentes y los precios de CR han aumentado significativamente. Muchos de los elastómeros especiales más nuevos que se analizan en este capítulo poseen las propiedades superiores que se requieren con más frecuencia en la actualidad.

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Espectrometría infrarroja por Transformadas de Fourier (FTIR)