Elastómeros de sulfuro
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Elastómeros de sulfuro
El polisulfuro (PSR) es una clase de compuestos químicos que contienen cadenas de átomos de azufre. Fue descubierto y patentado por Joseph C. Patrick y Nathan Mnookin por accidente cuando intentaban inventar anticongelante económico. PSR exhibe una excelente resistencia química a aceites y grasas y tienen muy buenas propiedades dieléctricas. Otras propiedades únicas de PSR incluyen estabilidad dimensional, flexibilidad, baja transmisión de vapor de humedad, baja transmisión de gas y resistencia a la intemperie. Estas propiedades los hacen particularmente útiles en una variedad de aplicaciones de selladores. Los cauchos de polisulfuro contienen una proporción sustancial de azufre en su estructura. Por ejemplo, el caucho de polisulfuro hecho haciendo reaccionar dicloroetano con tetrasulfuro de sodio contiene aproximadamente 80% en peso de azufre. Esto da como resultado una alta densidad (1,34 g/cm3) y una resistencia sobresaliente a las cetonas, los ésteres y la mayoría de los solventes. Los usos principales de los cauchos de polisulfuro incluyen masillas permanentes para selladores de tanques de combustible, revestimientos de mangueras de combustible y juntas.
Nombres - Símbolo
- Polisulfuro
- PSR
- Tipo A
- Tipo ST
- Tipo FA
- Tipo LP líquidos
Caracteristicas del PSR
- buenas propiedades dieléctricas
- estabilidad dimensional, flexibilidad
- baja transmisión de vapor de humedad
- baja transmisión de gas
- Resistencia a la intemperie
- tienen un uso limitado debido a su mal olor
- excelente resistencia a aceites y solventes
- buen clima y resistencia al ozono
- difícil de mecanizar
- rango de temperatura de funcionamiento estrecho
- corroen el cobre
- muy buenas propiedades a baja temperatura
Propiedades Físico-Mecánicas PSR
Los tipos actuales de PSR son los caballo de batalla para rodillos especiales, son copolímero de polisulfuro formado a partir de di-2-cloroetil formal y dicloruro de etileno. Con su excelente resistencia a los solventes, es muy adecuado para aplicaciones de rodillos que requieren resistencia a cetonas, solventes altamente aromáticos y algunos solventes clorados. Polisulfuro (PSR) es una buena opción de juntas para latas de pintura en aerosol y tubos de manguera. El polisulfuro ramificado formado a partir de di-2-cloroetil formal con aproximadamente 2% de 1,2,3-tricloropropano como unidades de ramificación trifuncionales, diseñado para productos mecánicos. Los polisulfuro (PSR) líquidos es una gama de cauchos de polisulfuro en estado líquidos obtenidos por escisión de polisulfuro lineal y ramificado que es uno de los polímeros terminados en mercaptano más utilizados . Se ha utilizado como polímero base en selladores desde principios de la década de 1950. Con más de 50 años de experiencia en el campo, la PSR líquida ha demostrado ser exitosa. La sobresaliente resistencia de PSR a los productos derivados del petróleo los ha convertido en el sellador estándar para prácticamente todos los tanques y cuerpos de combustible integrales de aeronaves. También se utiliza en selladores de ventanas de vidrio aislante y selladores de construcción. Los plastificantes polares se pueden usar para reducir tanto la viscosidad como el costo de los selladores de polisulfuro para automóviles y construcción. PSR exhibe muy buenas propiedades dieléctricas. Otras propiedades únicas de PSR incluyen estabilidad dimensional, flexibilidad, baja transmisión de vapor de humedad, baja transmisión de gas y resistencia a la intemperie. Estas propiedades los hacen particularmente útiles en una variedad de aplicaciones de selladores.
Caucho propiedades Químicas
Los compuestos a base de caucho de polisulfuro pueden exhibir una buena resistencia a algunos tipos de solventes. Los vulcanizados de los elastómeros de polisulfuro son mejores que todos los demás elastómeros con respecto a la resistencia a los hidrocarburos aromáticos y clorados, y a las cetonas. Excelente resistencia a los aceites, buena impermeabilidad a los gases, buena resistencia al envejecimiento y al ozono, malos olores, baja resistencia a la tracción, baja resistencia al calor mientras que aún tienen propiedades razonables a baja temperatura. Tienen buen clima y resistencia al ozono, y son relativamente económicos. Sin embargo, tienen un nivel algo menor de propiedades mecánicas y un conjunto de compresión particularmente pobre.
Polimerización
Los cauchos de polisulfuro se producen en solución acuosa a 60°C mediante la policondensación de dihaluros alifáticos (por ejemplo, dicloruro de etileno, di-2-cloroetil formal o di-2-cloroetiléter) y polisulfuros alcalinos, por ejemplo, tetrasulfuro de sodio. El polímero precipita en forma de pequeñas partículas que se lavan, coagulan y secan. Variando el dihaluro orgánico y el polisulfuro alcalino, se puede obtener una amplia variedad de productos. Una estructura química general para estos cauchos se puede dar de la siguiente manera, pueden reducirse a polímeros líquidos, que pueden reoxidarse a elastómeros sólidos en material de calafateo y en algunas formulaciones de propulsores de cohetes. El contenido de azufre del tipo A es alto (84%), el contenido de azufre de los tipos Fa es del 49% y el de los tipos ST del 37%.
Hay diferentes grados :
- Tipo A, donde el dihaluro es dicloruro de etileno
- Tipo ST, donde el dihaluro es di-2-cloroetil formal
- Tipo FA, donde el dihaluro es una mezcla de di-2-cloroetil formal y dicloruro de etileno
- Tipo LP, líquidos
El tipo A fue el primer grado comercial, pero ha sido reemplazado en gran medida por el tipo FA. El tipo ST se prepara con un pequeño porcentaje de 1,2,3 tricloropropano para proporcionar un punto de ramificación para mejorar el estado de curado, reduciendo así el conjunto de compresión. Tiene un bajo molecular peso que tipo A o FA, y sus moléculas contienen mercaptano, -SH, grupos. El tipo LP, cuyos grados son polímeros líquidos se forman al descomponer un polímero de alto peso molecular de forma controlada. Estos grados también tienen grupos finales de mercaptano.
Reticulación
Los tipos A y FA pueden curarse mediante la adición de ZnO solo a aproximadamente 10 phr. Las adiciones de pequeñas cantidades (hasta 1 phr) de azufre aceleran el curado. Los tipos ST y LP se vulcanizan con un agente oxidante, por ejemplo con óxidos metálicos o peróxidos metálicos. La mayoría de los elastómeros aumentan en dureza cuando se irradian, pero el butilo y los polisulfuros se ablandan y se vuelven líquidos. Los mecanismos de radicales libres están involucrados; un fenómeno análogo impide el curado con peróxido de estos dos elastómeros.
Trabajabilidad
Tanto el tipo A como FA requieren peptización (por ejemplo, en presencia de MB T o DPG) para permitir un procesamiento fácil.
Aplicaciones
Los elastómeros de polisulfuro se utilizan en aplicaciones de recubrimiento de rodillos, revestimientos de mangueras y productos moldeados resistentes a solventes y aceites. Los selladores son utilizados en construcción y en industrias aeroespaciales.