Caucho de clorobutilo - Polímeros termoplásticos, elastómeros y aditivos



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Caucho de clorobutilo

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Caucho de clorobutilo CIIR

La combinación de propiedades que distingue los cauchos de butilo de los elastómeros altamente insaturados como NR, SBR y NBR incluye una permeabilidad excepcionalmente baja a gases y vapores; capacidad sobresaliente para absorber energía mecánica; y excelente estabilidad cuando se expone al ozono, calor húmedo y seco, todas las condiciones climáticas, productos químicos corrosivos acuosos y grasas y aceites animales y vegetales. Las propiedades que distinguen los cauchos de butilo de otros cauchos de baja insaturación, como EPDM, incluyen una mayor impermeabilidad a gases y vapores, una resistencia adhesiva mucho mayor, una mayor efectividad como amortiguador en el rango de temperatura: 10 a + 80°C, mejor retención de la resistencia al desgarro y extensibilidad en el envejecimiento por calor, menor resistencia al ozono, menor retención de la resistencia a la tracción en el envejecimiento por calor y un procesamiento más difícil. La característica clave de rendimiento del caucho de butilo es su extremadamente baja permeabilidad al gas y la humedad. Esto se atribuye a la larga estructura de polímero alifático y a la ausencia de grupos colgantes voluminosos que permiten que las cadenas de polímero se junten muy bien.

Nombres - Símbolo
                                                   
  • CIIR
  • Caucho de clorobutilo
  • Designation in ISO 1629 - IIR, BIIR & CIIR
                                                
Caracteristicas del caucho

  • estabilidad al calor

  • baja absorción de agua

  • buena resistencia al ozono

  • baja permeabilidad a los gases

  • muy buena permeabilidad al gas

  • buena resistencia a la intemperie

  • buena resistencia al envejecimiento

  • rango térmico: a largo plazo −50 a +130°C

  • baja resistencia a la llama y baja compresión

  • estable en uso a largo plazo y a altas temperaturas

  • elasticidad en un amplio rango de temperatura -73 -100°C

  • se mantiene muy bien con agentes atmosféricos, vapor (120°C máximo)

  • se mantiene muy bien ácidos y bases diluidos, líquido de frenos (glicol)

  • resistente a agentes oxidantes, grasas vegetales y animales y solventes polares

  • buena resistencia a la tracción, resistencia a la flexión y resistencia al desgarro

  • se mantiene menos bien con productos de gasolina (hidrocarburos), aromatizantes
  • se mantiene menos bien con productos de aceites minerales y grasas
    y solventes alifáticos

Desventajas

  • poca resistencia al desgaste
  • no resistente a solventes de hidrocarburos y aceites
  • elasticidad relativamente baja

Caucho propiedades Físico-Mecánicas

El poliisobutileno, al estar saturado, sin embargo, naturalmente confiere al polímero un mayor nivel de resistencia a estas agencias en comparación con el caucho natural. Los cauchos de butilo comerciales típicamente contienen 0.5-3.0% de insaturación molar. El empaquetamiento estrecho de la cadena de isobutileno confiere al polímero un alto grado de impermeabilidad a los gases. La alta pérdida de histéresis se puede utilizar en algunos circunstancias para proporcionar una buena fricción en condiciones húmedas. El clorobutilo (CIIR) y el bromobutilo (BIIR) son tipos modificados que contienen 1,2% en peso de cloro o bromo, siendo la unidad de isopreno el sitio de halogenación. Introducción del halógeno da mayor flexibilidad de curado y compatibilidad mejorada de curado en mezclas con otros cauchos de dieno. También confiere una mayor adhesión a otros cauchos y metales.

Caucho propiedades Termicas

La principal diferencia entre el caucho de butilo halogenado y el de butilo es que el primero puede ser reticulado por una variedad de diferentes sistemas de curado, mientras que el segundo no. Esto da como resultado cauchos de butilo halogenados que tienen una resistencia térmica mejorada sobre los cauchos de butilo porque pueden reticularse con sistemas de reticulación sin azufre.

Caucho propiedades Eléctricas

La adición de los átomos de halógeno a la cadena principal de butilo aumenta la polaridad del caucho de butilo no polar. El aumento en la polaridad produce caucho con mejor resistencia a los hidrocarburos no polares y permite que se mezcle con más cauchos polares que contienen insaturación.

Caucho propiedades Químicas

El caucho de butilo no es resistente al aceite. El uso de sistemas de curado no basados en azufre también da como resultado un caucho más puro con menos extraíbles. Esto hace que los compuestos de caucho de halobutilo sean muy adecuados para cierres farmacéuticos.

Caucho procesabilidad

Se debe agregar estearato de calcio para estabilizar el clorobutilo durante el procesamiento.

Como se obtiene el caucho sintetico

El caucho de butilo halogenado se crea mediante la halogenación del caucho de butilo con bromo o cloro. Se agrega bromo o cloro al polímero de butilo en una relación molar 1: 1 de halógeno a isopreno. Los cauchos de clorobutilo (CIIR) y bromobutilo (BIIR) son comercialmente los derivados más importantes del caucho de butilo. El proceso de polimerización para el caucho de halobutilo comienza con exactamente los mismos procesos que para el caucho de butilo. Se agrega una etapa de halogenación posterior. Se debe disolver el polímero efluente del reactor, la miga de caucho en proceso o los fardos de producto de butilo en un disolvente adecuado (por ejemplo, hexano o pentano) y se debe eliminar todo el monómero sin reaccionar en preparación para la halogenación. Se agrega líquido de bromo o vapor de cloro a la solución de butilo en recipientes de reacción altamente agitados. Estas reacciones de halogenación iónica son rápidas. Se libera un mol de ácido clorhídrico o bromhídrico por cada mol de halógeno que reacciona; por lo tanto, la solución de reacción debe neutralizarse con cáustico como el hidróxido de sodio. La suspensión resultante de polímero-agua se tamiza, se seca, se enfría y se envasa en un proceso similar al del caucho de butilo regular (sin halogenar).

Vulcanización

El butilo y los butilos halogenados se pueden curar con sistemas de curado con azufre, dioxima y resina. Además, los tipos halogenados se pueden reticular con óxido de zinc y diaminas. Los peróxidos no se pueden usar porque tienden a despolimerizar el poliisobutileno. Debido al bajo nivel de insaturación en la cadena principal, las curas de azufre requieren los aceleradores de tiuram y ditiocarbamato más activos para lograr un estado de cura adecuado. Las curas de dioxima producen vulcanizados con buena resistencia al ozono e impermeabilidad a la humedad y, como tales, se usan con frecuencia para curar compuestos aislantes eléctricos. Las curas de resina utilizan resinas de fenol-formaldehído con grupos reactivos de metileno y una pequeña cantidad añadida de caucho clorado, por ejemplo, policloropreno o cloruro estannoso. Si se usan resinas fenólicas halogenadas, la fuente adicional de un halógeno puede no ser necesaria.  Los cauchos de halobutilo se pueden covulcanizar con caucho natural, neopreno, estireno butadieno, nitrilo, polietileno clorosulfonado, butilo, EPDM y elastómeros de epiclorohidrina.

Aplicaci
ónes del caucho

Su amplia gama de aplicaciones incluye revestimientos internos de neumáticos, tapones médicos y farmacéuticos, goma de mascar, adhesivos, selladores, soportes de carrocería de vehículos, revestimientos de tanques resistentes a los ácidos y membranas de depósitos. En productos tan diferentes como selladores, sistemas de envoltura de tuberías, montajes de carrocerías de vehículos, cierres de botellas farmacéuticas, revestimientos de tanques resistentes al ácido, membranas de depósitos y techos. Los curados con resina proporcionan a los compuestos de butilo una excelente estabilidad al calor y se usan con buenos resultados cuando se requiere, por ejemplo, en bolsas de curado de neumáticos que tienen que resistir el servicio a 150°C en una atmósfera de vapor. Cuando se formulan para ofrecer una buena resistencia a la flexión, los covulcanizados de clorobutilo con caucho natural se usan ampliamente como revestimientos internos para neumáticos sin cámara, especialmente en neumáticos radiales con cinturón de acero. Los grados de bromobutilo y clorobutilo se utilizan en muchas aplicaciones médicas y farmacéuticas debido a su baja permeabilidad, pureza del polímero, sistemas de curado limpio y buenas características de envejecimiento. La industria de la salud debe cumplir con estrictos requisitos para la protección de productos farmacéuticos estériles contra la contaminación externa durante el almacenamiento y uso. Como tal, el caucho de halobutilo se usa comúnmente para tapones usados ​​en recipientes de infusión, viales de inyección y tubos de recolección de sangre, así como también para émbolos en jeringas precargadas.

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