Polietileno clorosulfonado
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Grupo M ; Cauchos con una cadena principal de carbono saturado del tipo polimetileno
Grupo M | AEM, CSM, EPDM, EVA, FEPM, FFPM, FPM
Polietileno clorosulfonado
CSM
Características: Excelentes propiedades mecánicas con buena resistencia a la abrasión, muy alta resistencia envejecimiento y fatiga, excepcional resistencia al ozono y radiación UV, buenas propiedades dieléctrico, buena resistencia al calor y al fuego con propiedades autoextinguibles, excelente impermeabilidad a los gases. Compatible con aceites de silicona, hidrocarburos alifáticos, ácidos orgánicos e inorgánicos, agua de mar, oxígeno y el ozono, con muchas bases y muchos agentes oxidantes, hipocloritos y alcoholes. No es compatible con aceites minerales e hidrocarburos a base de glicol, aromáticos y clorados. No es posible producir. artículos no tóxicos. Dureza 40 ÷ 90 Sh. Temperatura de trabajo -20 +120°C (con picos de +160°C). El polietileno clorosulfonado (CSM) es similar al CR, con algunas mejoras en las propiedades eléctricas y una mejor resistencia al calor. El nivel de cloración en estos materiales varía e influye en las propiedades del material exactamente de la misma manera que el polietileno clorado estrechamente relacionado. La introducción del grupo clorosulfonilo en pequeñas cantidades, <1.5%, ofrece una mayor elección en los métodos utilizados para reticular el polímero. Sin embargo, en general, las propiedades exhibidas por estos materiales son equivalentes a las del polietileno clorado. Polietileno clorosulfonado (CSPE), conocido por su resistencia a productos químicos, temperaturas extremas y luz ultravioleta. El polietileno clorosulfonado son conocidos por su alta tenacidad, resistencia a la intemperie y resistencia a la oxidación y al aceite / disolvente, y también exhiben propiedades de polietileno como dureza, rigidez y cristalinidad parcial, especialmente a niveles bajos de cloro. El caucho es impermeable al gas y tiene buenas propiedades dieléctricas. Exhibe la resistencia a la tracción de aproximadamente 32 MN / m2 y un alargamiento relativo de 350-600% además de la buena resistencia a la abrasión. No es posible producir artículos no tóxicos.
Nombres - Símbolo
- Polietileno clorosulfonado
- Metileno sulfonado con cloro
- CSM
- CSPE
- Designación en ISO 1629 - CSM
- Designación en ASTM D-1418-79 - CSM
Caracteristicas del CSPE
- Excelente resistencia al envejecimiento
- Excelente resistencia al ozono
- Excelente resistencia a la intemperie
- Excelente resistencia al calor
- Excelente resistencia a la abrasión y al corte
- Buena resistencia a los agentes, concentración media y baja
- Buena resistencia a agentes altamente oxidantes
- Campo de temperaturas: entre -35ºC y 140ºC
- Presenta un buena resistencia a la llama y es autoextinguible
Propiedades Físico-Mecánicas CSM
La introducción de los átomos de cloro y de los grupos clorosulfónicos reduce las posibilidades de cristalización y convierte al material de un plástico cristalino, como es el polietileno, en un caucho amorfo. La densidad, el contenido de cloro y el contenido de azufre del CSPE son 1.11–1.26 g/cm3, 27–45% y 0.8–2.2% respectivamente. La resistencia del CSPE al fuego, el aceite y los microorganismos, así como el comportamiento de adhesión a la superficie se atribuye al contenido de cloro en el mismo. El LDPE clorosulfonado que contiene aproximadamente 27% de cloro y 1.5% de azufre tiene el mayor elongacion. Los productos con bajo contenido de cloro (22–26% de cloro) de polietileno son más suaves, más similares al caucho y más compatibles y solubles que el polietileno original. Las propiedades de CSM pueden variar de elastomérico a plástico dependiendo de la cantidad de sustitución de cloro y cloruro de sulfonilo. La presencia de cloro y cloruro de sulfonilo en la cadena requiere bases débiles en los compuestos CSM para reaccionar con subproductos ácidos. Las bases aceptables incluyen magnesia, litargirio, óxido de plomo unido orgánicamente, hidróxido de calcio, hidrotalcita sintética y resinas epoxi. La presencia de grupos de cloruro de sulfonilo contribuye a la adhesión y al refuerzo mecánico por reacción con las cargas. Además, la presencia de cloro imparte una resistencia significativa a la luz y a la llama a los compuestos CSM. Sin embargo, todas estas propiedades dependen de la extensión y distribución de la cloración y clorosulfonación. Los polímeros CSM se pueden funcionalizar fácilmente mediante la sustitución del halógeno en la cadena principal o en el grupo sulfonilo. Se han preparado derivados de ácido, éster y amida de los grupos cloruro de sulfonilo. El grupo de cloruro de sulfonilo es el sitio de curado para CSM y determina la velocidad y el estado de curado. Los rellenos de negro de humo proporcionan el mejor refuerzo así como una resistencia significativa a la degradación fotoquímica. Los plastificantes de éster proporcionan la mejor combinación de flexibilidad a baja temperatura, resistencia al calor y propiedades mecánicas.
Caucho propiedades Termicas CSM
El aumento en el contenido de cloro disminuye las propiedades de baja temperatura. La resistencia a la llama aumenta con el contenido de cloro. Los grados con bajo contenido de cloro (25 por ciento) son los mejores para la resistencia al calor y la resistividad eléctrica óptima.
Caucho propiedades Eléctricas CSM
Su resistividad de volumen es alta, el coeficiente de expansión es pequeño, no dieléctrico, el aislamiento eléctrico, la descomposición térmica libre de residuos y el polietileno, parafina, etc. tienen una buena compatibilidad.
Caucho propiedades Químicas CSM
La resistencia química de CSM es mucho mejor que la de los cauchos de neopreno y nitrilo. La naturaleza extremadamente polar del esqueleto del polímero lo hace especialmente adecuado para entornos de servicio no polares. Polietileno clorosulfonado (CSPE), conocido por su resistencia a productos químicos, tienen una excelente resistencia a la oxidación, intemperie y ozono, con una extraordinaria inalterabilidad del color. Su resistencia al ozono, ácidos inorgánicos y álcalis concentrados hacen que el polietileno clorosulfonado sea superior a otros cauchos. Moderada resistencia a los hidrocarburos aromáticos y alifáticos. Buena resistencia a los alcoholes y a la mayoría de productos químicos inorgánicos. Baja inflamabilidad, excelente resistencia al verde, resistencia a los rayos UV y estabilidad son otras características notables de CSPE. No es compatible con aceites minerales y glicol, hidrocarburos aromáticos y clorados. La adición de los grupos cloro aumenta la irregularidad molecular del CSM, lo que contribuye a su flexibilidad. El aumento del contenido de cloro aumenta la resistencia al aceite, combustible y solventes, pero disminuye la flexibilidad a baja temperatura
Polimerización del CSM
El polietileno clorosulfonado (CSM) se produce a través de la cloración y clorosulfonación simultáneas de polietileno en un disolvente inerte. El polietileno clorosulfonado es un caucho sintético CSM se produce por radiación ultravioleta de polietileno de baja densidad en un disolvente clorado inerte a una temperatura de 70 a 75°C en presencia de cloro y dióxido de azufre.
Reticulación CSM
Además del uso de peróxidos para la reticulación, los sistemas de curado de resinas epóxidas, óxidos metálicos, alcoholes polifuncionales, aminas y resinas de epóxido pueden usarse con cauchos CSM. En los sistemas de curado a base de óxido metálico, es habitual agregar un ácido débil, como el ácido esteárico, y aceleradores, como MBT, MBTS o TMTD; generalmente se usan óxidos de magnesio o plomo. El alcohol polifuncional más común utilizado es el pentaeritritol, pero también se requiere una base para completar el sistema de curado, el magnesio y el óxido de calcio dan tasas de curación más controladas que las bases más fuertes. Las tasas de curación aumentan con los aumentos en la clorosulfonación.
Aplicaciones del CSM
En la industria de la construcción o en la eléctrica por su capacidad impermeabilizante para puntas deestanqueidad contra agentes químicos en bridas, racors, pletinas, puertas, etc.como protecciones y recubrimientos de equipos en industrias químicas o de automoción, y aplicaciones que requieran un caucho que resista hasta 135°C y con buen comportamiento a la llama. Material para juntas y arandelas en ambientes marinos. Los elastómeros CSM se utilizan en aplicaciones especiales de uso final, como revestimientos, adhesivos, membranas para techos, revestimientos para estanques y depósitos, cableado eléctrico, aislamiento, mangueras automotrices e industriales, tuberías y correas, y productos moldeados.
Preparación y reticulación de Polietileno clorosulfonado
Cuando el polietileno se trata con una mezcla de cloro y dióxido de azufre, se forman algunos átomos de cloro sustituidos en las cadenas y algunos grupos de cloruro de sulfonilo (-SO, Cl). La clorosulfonación se puede realizar sobre el material sólido o en solución. Hay dos resultados de estas modificaciones: (a) los átomos de cloro rompen la regularidad de la estructura de la cadena de polietileno de modo que la cristalización ya no es posible, impartiendo así un carácter elastomérico al polímero, y (b) los grupos de cloruro de sulfonilo proporcionan sitios para la reticulación Un polímero típico contiene 25-30% de cloro (un cloro por cada siete átomos de carbono) y aproximadamente 15% de azufre (un -SO, CI por cada 90 átomos de carbono). El elastómero puede reticularse con una gran variedad de compuestos, incluyendo muchos aceleradores de caucho. Se recomiendan óxidos metálicos para curaciones comerciales No se necesitan rellenos para obtener propiedades óptimas de resistencia El polietileno clorosulfonado es resistente al ozono, siendo mejor que el neopreno y el caucho butílico en este aspecto La resistencia a la oxidación y la resistencia al calor son buenas La resistencia química es mejor que eso de los elastómeros comunes El material es pobre en "chasquido" y rebote y tiene un alargamiento bajo y algo de fraguado permanente Su resistencia a la abrasión Los cauchos de etileno-propileno son buenos cauchos de etileno-propileno, la resistencia a la formación de grietas, la resistencia a la flexión, la fragilidad a baja temperatura y la resistencia al crecimiento de grietas. La copolimerización de propileno con etileno produce productos no cristalinos que tienen un comportamiento gomoso y son químicamente inertes debido a su saturación. Sin embargo, deben reticularse mediante el uso de peróxidos o radiación. Para ganar sitios para la reticulación, a menudo se agrega un monómero de dieno; Los terpolímeros resultantes se conocen como elastómeros de monómero de etileno-propileno-dieno (EDPM). Los principales comonómeros son 1,4-hexadieno, diciclopentadieno y etiliden-norbo- neno (en los dos últimos, es el doble enlace en el extremo izquierdo el que se abre más favorablemente durante la polimerización). Estos cauchos tienen varias propiedades deseables, incluida la resistencia al ozono, al oxígeno y al calor.