Aplicaciones elastómeros termoplásticos
Elastómeros TPE
Aplicaciones
Las ventajas de procesamiento de los elastómeros termoplásticos en comparación con los cauchos termoendurecibles son más facil de procesar y son reciclables. Debido a la capacidad de fundir TPE a altas temperaturas, estos materiales se pueden moldear de forma sencilla en los productos deseados utilizando equipos tradicionales de procesamiento de termoplásticos. Este beneficio también es un perjuicio; el hecho de que un TPE pueda fluir a temperaturas elevadas debido a la falta de reticulaciones en la fase continua también significa que tiene un rango de temperatura limitado en el que puede usarse como material elastomérico. Por lo tanto, se debe considerar el rango de temperatura de uso previsto al seleccionar qué TPE usar para una aplicación. La resistencia a los aceites/disolventes de hidrocarburos y la temperatura máxima de uso son parámetros clave de rendimiento para los TPE que dictan en qué aplicaciones se pueden usar. Como era de esperar, los elastómeros termoplásticos de mayor rendimiento son más caros. Los copolímeros de bloque de estireno como SBS y SEBS son menos costosos que los TPV, pero tienen menor resistencia al aceite y temperaturas máximas de uso más bajas. La ventaja de SEBS sobre SBS con respecto a la resistencia a la temperatura no está relacionada con una mayor temperatura de ablandamiento de los dominios duros, sino que la hidrogenación que se usa para hacer SEBS da como resultado la eliminación de los dobles enlaces C=C en la fase gomosa, por lo tanto haciendo que el material sea menos susceptible a la degradación termo-oxidativa. Los TPE de ingeniería, como los elastómeros de uretano termoplástico (TPU), los elastómeros de copoliéster (COPE) y los elastómeros de copoliamida (COPA) se utilizan en aplicaciones exigentes en las que se requiere una alta resistencia al aceite y altas temperaturas de servicio. Como se indicó anteriormente, los copolímeros tribloque de estireno-dieno son la categoría más importante de elastómeros termoplásticos. A diferencia de la mayoría de los otros TPE, se pueden mezclar con grandes cantidades de aditivos sin un efecto drástico en las propiedades. En casi todas las aplicaciones, el contenido real de copolímero tribloque es inferior al 50%. Los aceites se utilizan como coadyuvantes de procesamiento y no producen una pérdida significativa de propiedades si los dominios de poliestireno no están plastificados. Por esta razón, se prefieren los aceites naftalénicos. El uso de cargas inertes como arcillas o tizas reduce el costo del material final. A diferencia de los cauchos convencionales, los rellenos inertes no tienen un efecto sustancial sobre las propiedades mecánicas de los TPE. Los termoplásticos como el polietileno o el polipropileno también se utilizan para mejorar la resistencia a los disolventes y pueden aumentar la temperatura de servicio superior. El homopolímero de poliestireno se utiliza como coadyuvante de procesamiento, lo que también aumenta la fracción de peso de la fase dura y hace que el material se endurezca. Los compuestos SBS se encuentran en suelas de zapatos y como modificadores de propiedades del asfalto. En esta última aplicación, el copolímero de bloques es un componente menor (~ 10%) y mejora la flexibilidad a baja temperatura y aumenta la temperatura de ablandamiento del asfalto. Los materiales SIS se emplean casi exclusivamente como adhesivos, mientras que los copolímeros tribloque SEBS se utilizan como materiales estructurales. El contenido de poliestireno tiende a ser bajo en adhesivos sensibles a la presión para producir un material con más pegajosidad, aunque con adhesivos termofusibles la pegajosidad puede ser indeseable y es apropiado un producto más duro. La ausencia de dobles enlaces en los copolímeros SEBS mejora sustancialmente su resistencia a la luz ultravioleta y las altas temperaturas, permitiendo que SEBS sea sustituido por SIS o SBS en aplicaciones donde esta resistencia es necesaria. Finalmente, a través del procesamiento de post-síntesis con anhídrido maleico, se introducen grupos ácidos en el SEBS, lo que mejora la adhesión a una variedad de sustratos. Estos materiales maleados se utilizan a menudo en compuestos (por ejemplo, un polímero que contiene un relleno inorgánico). Las aplicaciones para TPO, TPV, poliuretanos, copoliésteres y copoliamidas son sustancialmente diferentes a las de los copolímeros tribloque estirénicos. En estos materiales solo se utilizan pequeñas cantidades de aditivos, ya que grandes cantidades de cualquier aditivo tienden a reducir sustancialmente las propiedades mecánicas de estos materiales.
