Grupo O ; Cauchos con carbono y oxígeno en la cadena principal

Cauchos de poliéter

Estos grupos incluyen caucho de homopolímero de epiclorhidrina (CO), copolímero de epiclorhidrina-óxido de etileno (ECO), epiclorhidrina (ECH) terpolímeros de óxido de etileno (ETER), óxido de propileno caucho homopolímero (PO) y copolímeros de óxido de propileno-alil glicidil éter (GPO). Los cauchos de poliéter, incluyen caucho homopolímero de epiclorhidrina (ECH) (CO), ECH - copolímero de óxido de etileno (ECO), ECH - terpolímeros de óxido de etileno, caucho homopolímero de óxido de propileno (PO) y copolímero de óxido de propileno - alil glicidil éter (GPO). La polimerización se realiza en solución o en suspensión a 40°C - 130°C en tolueno, benceno, heptano o éter dietílico. Se utilizan catalizadores de trialquilaluminio - agua y trialquilaluminio - agua - acetilacetona. La propagación de la cadena se realiza mediante un mecanismo de transferencia de carga catiónica. Los poliéteres incluyen un grupo de elastómeros menores preparados por polimerización de epóxidos con apertura de anillo e incluyen CO, ECO, ETR, PO y GPO. CO y ECO son lineales y amorfos. Debido a que es asimétrico, el monómero ECH puede polimerizar de cabeza a cabeza, de cola a cola o de cabeza a cola. El polímero comercial es del 97% al 99% de la cabeza a la cola y atáctico. Los productos comerciales son esencialmente amorfos. Los poliéteres destacan por una combinación excepcional de propiedades. El homopolímero ECH tiene una baja permeabilidad a los gases y es mejor que el IIR. Es resistente al ozono y tiene baja histéresis. El polímero es retardante de llama debido a su alto contenido en cloro. Su resiliencia es pobre a temperatura ambiente pero mejora con el calentamiento. ECO es menos retardante de llama debido a su menor contenido de cloro. Tiene cierta impermeabilidad a los gases pero tiene una mejor flexibilidad a baja temperatura. También presenta una buena resistencia al calor.

Sinónimos

Caucho de epiclorhidrina (ECH)
Caucho de poliepiclorhidrina
Caucho de clorhidrina (CHR)
Copolímero de epiclorhidrina / óxido de etileno
CO (abreviatura oficial de ASTM para homopolímero de epiclorhidrina)
ECO (abreviatura oficial de ASTM para copolímero de epiclorhidrina con óxido de etileno)

Características

Buenas propiedades mecánicas incluso a bajas temperaturas, buena resistencia a la deformación permanente, bajo rendimiento elástico (bueno en ECO). Excepcional impermeabilidad a los gases, excelente resistencia a los agentes delatmósfera, radiación UV y ozono, buena resistencia a las llamas, propiedades dieléctricas bajas (puede ser también muy conductor), tendencia a corroer metales en contacto. Buena resistencia a las soluciones salinas, aceites y grasas animales, minerales y vegetales, alcoholes (excepto alcohol bencílico), glicoles, hidrocarburos alifáticos y combustibles, muchos ácidos y álcalis diluidos, a freones. Baja hinchazón con disolventes alifático y aromático. No es compatible con cetonas y ésteres, ácido nítrico (incluso si se diluye), con aceites a base de glicol y hidrocarburos aromáticos y clorados. No recomendado para la producción de artículos no tóxicos. Dureza 30 ÷ 80 Sh. Temperatura de trabajo -20 +130°C (-40 +120°C para ECO). Los poliéteres son resistentes a fluidos orgánicos apolares como aceites y disolventes alifáticos / aromáticos. Los poliéteres son importantes en aplicaciones automotrices como mangueras de combustible, aire y vacío; soportes de vibración; y adhesivos. Otros usos incluyen correas de transmisión y transporte, mangueras, tubos y diafragmas; partes de bombas que incluyen revestimientos internos, sellos y juntas; rollos de impresión y mantas; revestimientos de tejidos para ropa de protección; revestimientos para estanques; y membranas en material para techos. En las áreas automotrices, se utilizan como botas de velocidad constante, cubiertas de mangueras de combustible y polvo, aisladores de montaje y cubiertas de mangueras y cables.

Clasificaciones estándar

No existe un sistema de clasificación oficial para la epiclorhidrina. Sin embargo, la viscosidad Mooney (ASTM D1646) se usa comúnmente para definir de manera burda el peso molecular promedio. El contenido molar de óxido de etileno presente en ECO es importante. Una mayor presencia de óxido de etileno mejorará las propiedades de baja temperatura del elastómero. Originalmente se encontró que una proporción molar de 50:50 de epiclorhidrina y óxido de etileno daba uno de los mejores compromisos en propiedades, con buenas propiedades a baja temperatura y solo una pequeña pérdida de resistencia al aceite.

Poliepiclorhidrina (CO - ECO)

Polímeros y copolímeros de acrilato

Los Cauchos de Epiclorhidrina comprenden los homopolímeros de epiclorhidrina, los copolímeros de epiclorhidrina y óxido de etileno, y un terpolímero que contiene además alil-glicidil-éter. La poliepiclorhidrina (PECH o CO) es un elastómero poliéter obtenido por polimerización de la epiclorhidrina (ECH). Su fórmula química abreviada es -(C3H5ClO)n-. La epiclorhidrina suele copolimerizarse con óxido de etileno y/o alil glidicil éter. Los poliéteres de alto peso molecular exhiben propiedades físicas interesantes, debido a la presencia de los átomos de oxígeno en la cadena principal del polímero, que imparte una mayor flexibilidad a la cadena de polímero. Además, una cadena de polímero saturado proporciona una resistencia al ozono superior. La epiclorhidrina se caracteriza por una notablemente baja permeabilidad a los gases y unas muy buenas propiedades físicas en un amplio rango de temperaturas (de -40ºC a 135ºC) a la vez que posee una excelente resistencia a los aceites derivados del petróleo. Resistencia al ozono, a la oxidación, al desgaste y a la luz del sol son otras cualidades típicas de este material. Los catalizadores órgano-metálicos dan polímeros de alto peso molecular a partir de epóxidos. Los elastómeros mas importantes son poliepiclorhidrina, copolímeros de óxido de etileno - epiclorhidrina y los terpolímeros de alil glicidil éter - epiclorhidrina - óxido de etileno. Polímeros amorfos que tienen la estructura de polietilenéter con grupos laterales de clorometilo, se obtienen mediante una polimerización de epiclorhidrina con apertura de anillo. Estos elastómeros, que tienen temperaturas de transición vítrea relativamente altas, se denominan CO. Los poliéteres destacan por una combinación excepcional de propiedades. El homopolímero de epiclorhidrina tiene baja permeabilidad a los gases y es mejor que el IIR. Es resistente al ozono y tiene baja histéresis. El polímero es retardante de llama debido a su alto contenido de cloro. Su resiliencia es pobre a temperatura ambiente pero mejora con el calentamiento.

Nombres - Símbolo

CO
Poliepiclorhidrina
PECH
ASTM D1418 de la siguiente manera:
Homopolímero de epiclorhidrina (ECH): CO
Copolímero de epiclorhidrina / alilglicidiléter (ECH / AGE): GCO
Copolímero de epiclorhidrina / óxido de etileno (ECH / EO): ECO
Terpolímero de epiclorhidrina / óxido de etileno / alilglicidiléter (ECH / EO / AGE): GECO
Terpolímero de epiclorhidrina : ETER

ASTM D2000 / SAE J2000 TIPO, CLASE: CH
Designación del Compuesto de Apple: EH

Caracteristicas del caucho

Muy buena resistencia a aceites y grasas.
Excelente resistencia a hidrocarburos aromáticos y alifáticos.
Muy baja permeabilidad a gases y vapores, superando incluso al caucho butílico IIR.
Muy buena estanqueidad frente a hidrocarburos fluorados, como los freones.
No son buenos impermeables al vapor de agua.
Excelente resistencia al ozono e intemperie.
Durezza 30÷80 Sh
Buena resistencia a la temperatura desde -35 a +135°C (-40 +120 °C per l'ECO)
Aunque son frágiles a -23°C mantienen su flexibilidad hasta -40°C.
Son resistentes al fuego.
Excelentes propiedades elásticas.

Propiedades Físico-Mecánicas de los cauchos de epiclorhidrina

El homopolímero de CO tiene la polaridad más alta, la tasa de vulcanización más alta y la mejor resistencia al calor y al hinchamiento del aceite, pero la flexibilidad más baja a bajas temperaturas. La permeabilidad al gas es baja y la resistencia a la llama es muy buena. ECO, o terpolímeros, que tienen menos grupos clorometilo, comprometen las buenas propiedades del CO a cambio de mejoras en la flexibilidad a baja temperatura. Los cauchos de epiclorhidrina sin vulcanizar tienden a adherirse a los rodillos de molienda y son difíciles de procesar a menos que se agreguen auxiliares de procesamiento a sus compuestos. Debido a que los esqueletos de las moléculas de estos cauchos están saturados, el ozono y la resistencia a la oxidación son muy buenos. El peso molecular promedio de un CO es de aproximadamente 500,000 o más, correspondiente a las viscosidades de Mooney (ML1 + 4, 100°C) en el rango de 45 a 70. Los vulcanizados ECO y ETER exhiben características de amortiguación similares a las de los vulcanizados NR pero mejor resistencia a altas temperaturas que NR. El cambio en la resistencia a la tracción es el mejor indicador de esfuerzo / deformación de la vida útil de un compuesto de epiclorhidrina. CO \ GCO \ ECO \ GECO degradan en última instancia por el reblandecimiento. El alargamiento inicialmente decrece, luego se nivela durante un tiempo antes de que en definitiva se reduzca a cero. Sin embargo, la resistencia a la tracción disminuye de manera constante a cero. También tienen excelente flexibilidad a baja temperatura, a alrededor de -40ºC. Este atributo hace que los compuestos de ECO y GECO se utilicen en las mangueras, conductos y diafragmas de los vehículos. È un buon sostituto di IIR quando non è richiesta solo l'impermeabilità del gas, ma anche la resistenza all'olio. Viene anche utilizzato nell'industria petrolifera dove è richiesta una capacità di temperatura leggermente superiore rispetto all'NBR.

Caucho propiedades Termicas

La poliepiclorhidrina CO es un polímero polar con una temperatura de transición vítrea relativamente alta Tg y una pequeña flexibilidad de las cadenas de polímero a bajas temperaturas. Tiene la mayor resistencia al calor y al hinchamiento, muy buena resistencia a las llamas y baja permeabilidad también contra los combustibles de todos los cauchos del grupo O. Los compuestos de epiclorhidrina se pueden formular para soportar 70 horas a 150°C en el aire, y continuar siendo flexible a -40°C. Buena resistencia a la temperatura desde -35 a +135°C (CO) y -40 +120 °C per l'ECO. ECO es menos ignífugo debido a su menor contenido de cloro. También presenta una buena resistencia al calor.

Caucho propiedades Eléctricas

Los Cauchos de Epiclorhidrina son normalmente buenos aislantes con una relativa alta resistividad eléctrica, siendo los no polares mejores que los polares. Sin embargo, las propiedades eléctricas de los compuestos son más dependientes de los ingredientes utilizado en la mecla que del elastómero base.

Caucho propiedades Químicas

La presencia de cloro en los grupos laterales y de las uniones éter confieren a los cauchos de Epiclorhidrina un marcado carácter polar y con ello una buena resistencia a compuestos hidrocarbonados. Buena resistencia a las soluciones salinas, aceites y grasas animales, minerales y vegetales, alcoholes (excepto alcohol bencílico), glicoles, hidrocarburos alifáticos y combustibles, muchos ácidos y álcalis diluidos, ácidos minerales diluidos, al freón. Baja hinchazón con disolventes alifáticos y aromáticos. No es compatible con cetonas y ésteres, ácido nítrico (incluso si se diluye). on atacados por agentes oxidantes y cloro. No es compatible con aceites a base de glicol, hidrocarburos aromáticos y clorados. No recomendado para la producción de artículos no tóxicos. I composti di questo polimero possono presentare una natura corrosiva e possono essere difficili da elaborare nella produzione. Tiene cierta impermeabilidad a los gases pero tiene una mejor flexibilidad a baja temperatura. Los poliéteres son resistentes a fluidos orgánicos apolares como aceites y disolventes alifáticos / aromáticos.

Caucho procesabilidad

I composti di questo polimero possono presentare una natura corrosiva e possono essere difficili da elaborare nella produzione. Los compuestos de poliepiclorhidrina se pueden procesar con el mismo métodos de compuestos como SBR, NBR y EPDM. Las mezclas de compuestos ECH \ ECO \ GECO son las misma que un compuesto de elastómeros más comunes, como SBR, EPDM, NBR, etc. Se pueden utilizar negro de humo, cargas blancas y ayudas de proceso, junto con diversos antioxidantes (ditiocarbamatos metálicos, aminas e imidazoles). Se utilizan plastificantes con la misma polaridad que el polímero, estos plastificantes son por lo general los diésteres y éteres, como el DOP, DIDP, TOTM y DBEEA. Los Cauchos de Epiclorhidrina tienden a pegarse a las superficies del rodillo entonces la preparación de la superficie del rodillo del molino es extremadamente importante. Las propriedades de extrusión de los compuestos de epiclorhidrina son excelentes, mucho depiende de la cantidad de carga. Altas cargas proporciona permite de mantener su forma extrusionada y ayuda a dar al compuesto extruido una superficie lisa. Los compuestos CO \ ECO \ GECO pueden ser moldeados por compresión, transferencia o inyección.

Como se obtiene el caucho sintetico - Obtencion del caucho sintetico

La poliepiclorhidrina es obtenida a partir de la epiclorhidrina por polimerización de apertura de anillo. El monómero, la epiclorhidrina, se obtene a partir de glicerol, que es un co-producto del biodiesel o del cloruro de alilo en dos etapas. La priemera etpa es la hidrocloración usando ácido hipocloroso, que proporciona una mezcla de dos alcoholes y la segunda etapa se trata con una base para dar el epóxido. En elastómeros comerciales la epiclorhidrina suele copolimerizarse principalmente con óxido de etileno (EO) y/o alil glidicil éter (AGE).

La polimerización se realiza en solución o en suspensión a 40-130 ° C en tolueno, benceno, heptano o éter dietílico. Se utilizan catalizadores de trialquilaluminio-agua y trialquilaluminio-agua-acetilacetona. La propagación de la cadena se realiza mediante un mecanismo de transferencia de carga catiónica. Los poliéteres incluyen un grupo de elastómeros menores preparados por polimerización de epóxidos con apertura de anillo e incluyen CO, ECO, ETR, PO y GPO. CO y ECO son lineales y amorfos. Debido a que es asimétrico, el monómero ECH se puede polimerizar de cabeza a cabeza, de cola a cola o de cabeza a cola. El polímero comercial es de 97 a 99% de la cabeza a la cola y es atáctico.

Vulcanización

CO y ECO se vulcanizan sin azufre. Por el contrario, generalmente se curan por la acción de tioureas o triazinas en presencia de aceptores ácidos como MgO o fosfito de plomo dibásico. Los terpolímeros pueden curarse mediante sistemas de curado acelerado de azufre o peróxido, así como por la acción de tioureas, y así sucesivamente. El sistemas de curado tradicionales que se utilizan para el homopolímero (ECH) y el copolímero de ECH y EO, (que son completamente saturados ) se utilizan a menudo paquetes de curación únicos. Se puede modificar la tasa de curación mediante un aceptor ácido como el carbonato de calcio o con acelerantes. Sin embargo, el AGE que contiene polímeros, tipos GCO y GECO, se puede curar fácilmente con azufre y peróxido. Esto es porque el AGE introduce insaturación como una cadena lateral. Los requisitos vulcanizados de poliepiclorhidrina ECO requieren una post tratamiento de 6 horas a 175 ºC, para obtener las propiedades más adecuadas. Una elevación de la temperatura debe ser gradual, para liberar los gases durante una vulcanización.

Aplicaciones del caucho

Su principal aplicación en la industria de tuberías, juntas, O-rings, amortiguación de vibracionesdiafragmas, conductos de aire, revestimiento de cables, cintas transportadoras y mangueras, entre otros artículos. Los poliéteres son importantes en aplicaciones automotrices como mangueras de combustible, aire y vacío; soportes de vibración; y adhesivos. Otros usos incluyen cintas transportadoras y de transmisión, mangueras, tubos y diafragmas; piezas de bombas, incluidos revestimientos internos, sellos y juntas; rollos de impresión y mantas; revestimientos de tejidos para ropa de protección; revestimientos para estanques; y membranas en material para techos. En las áreas automotrices se utilizan como botas de velocidad constante, cubiertas de mangueras de combustible y polvo, aisladores de montaje y cubiertas de mangueras y cables.Además, el homopolímero, posee una baja permeabilidad a los gases lo que lo hace adecuado para mangueras en equipos de aire acondicionado. Los copolímeros y terpolímeros se caracterizan por su disipación electrostática, lo que los hace apropiados para ciertas aplicaciones como por ejemplo los rodillos de impresión.