Grupo M - Polímeros termoplásticos, elastómeros y aditivos



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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

FPM, FFPM (Caucho de Fluorocarbono, Caucho de Perfluorocarbono) VITON
Para hacer nuestros artículos utilizamos compuestos de fluorocarbono acelerados bisfenólicos, también con certificación FDA, o terpolímeros de aceleración peroxídica con alto contenido de flúor para mayor Resistencia química y mecánica. Los colores posibles son verde, azul o negro. Buena compresión y buen rendimiento elástico. Excelente resistencia al ataque químico y perfecto a lubricantes y calor. Notable resistencia al envejecimiento, oxidación, ozono, luz solar (UV), agua, vapor, llama. (autoextinguible), hidrocarburos alifáticos, aromáticos y clorados.Resistencia a los aceites de silicona, grasas, minerales, animales, vegetales y fluidos hidráulicos sintéticos, a muchas sustancias agresivas. Químicos ácidos y básicos, sosa cáustica, formaldehído, percloroetileno, tricloroetileno y numerosos disolventes también. clorada. Baja resistencia a disolventes polares (acetona, acetato de etileno, éter dietílico, dioxano) y líquidos de frenos basados ​​en glicoles. No es compatible con éteres y ésteres de bajo peso molecular, cetonas, gas amoniaco, aminas y álcalis (excepto para el FFPM). Baja permeabilidad al gas. Dureza 50 ÷ 90 Sh. Temperatura de trabajo -20 + 210 ° C (hasta -40 ° C en uso estático y con picos de +300 ° C). Temperatura de transición vítrea -22 ° C. La mayoría de los fluoroelastómeros se clasifican como FKM, también hay tipos especiales, desarrollados para necesidades de aplicaciones particulares; por ejemplo, para ampliar el rango de temperatura útil de –20 ° C de los tipos normales hasta –40 ° C, es necesario introducir como otro comonómero a perfluorovinil éter.

Características EACM (caucho acrílico de etileno)

Excelente compromiso de flexibilidad en frío, resistencia al calor y agentes atmosféricos y buenas características mecánica con baja deformación permanente pero con bajo rendimiento elástico. Excelente impermeabilidad a los gases y buena resistencia a aceites vegetales y alifáticos, fluidos hidráulicos de alta temperatura, solución salina ácida a soluciones alcalinas, aminas y fluidos refrigerantes. No se recomienda para la producción de artículos no tóxicos. Dureza 50 ÷ 90 Sh. Temperatura de trabajo -30 +170 ° C.

CSM (polietileno clorosulfonado)
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).

EPDM (terpolímero de etileno propileno dieno)
Características: Resistencia excepcional al envejecimiento, oxidación, agentes atmosféricos, radiación. UV. Buenas propiedades mecánicas, baja deformación permanente, buena recuperación elástica. Es posible producir artículos no tóxicos. Excelentes propiedades dieléctricas y moderada impermeabilidad a los gases. Excelente resistencia al calor pero baja resistencia a la llama, temperatura de ruptura excepcionalmente baja (-90 ° C). Buena resistencia a agentes químicos, ácidos orgánicos e inorgánicos, bases, sales, glicoles, alcoholes, ésteres, disolventes polar, detergentes, vapor y agua de mar. Compatible con aceites y grasas vegetales, animales y de silicona. Incompatible con productos derivados del petróleo en general, aceites minerales, solventes no polares, hidrocarburos alifáticos y aromáticos y clorada. Dureza 30 ÷ 85 Sh. Temperatura de trabajo -40 +130 ° C (con picos de -80 y +150 ° C). EPM está formado por copolímeros de etileno y propileno que desarrollan largas cadenas moleculares saturadas capaz de garantizar la resistencia a diferentes tipos de fluidos. Al agregar un tercer monómero (Diene) obtenemos el EPDM que tiene cadenas moleculares más cortas con enlaces laterales dobles que permiten la vulcanización con azufre y aceleradores. El terpolímero así obtenido añade uno buena resistencia a la radiación ultravioleta. Los compuestos vulcanizados solo con peróxidos tienen un mayor resistencia a altas temperaturas (hasta 150 ° C) y un conjunto de compresión mucho más bajo.

FEPM (TFE / P, Copolímero de Propileno Tetrafluoroetileno)
Características: en cuanto a FPM, pero con mayor resistencia al vapor saturado, a los ácidos y aceites básicos fuertes. Dureza 60 ÷ 90 Sh. Temperatura de trabajo -20 +230 ° C.

FEPM (TFE / P / VDF, Terpolímero de tetrafluoroetileno-propileno-vinildenfluoruro)
Características: en cuanto al TFE / P, pero con mayor resistencia a las aminas. Dureza 60 ÷ 90 Sh. Temperatura de trabajo -20 +230 ° C.

EVA (Copolimero etilene vinilacetato)
EVA es un material semicristalino, cuyas características derivan principalmente del comonómero de acetato de vinilo. Este comonómero impide la cristalización de la cadena polimérica y de este modo reduce la cristalinidad del material; esto significa que EVA, en comparación con LDPE, se vuelve más flexible y transparente a medida que aumenta la cantidad de acetato de vinilo contenido. A medida que la resistencia del material disminuye, su rango de fusión también se reduce: la temperatura de fusión de EVA es, por lo tanto, menor que la del LDPE.  El acetato de comonómero de vinilo también es responsable del olor característico de EVA, que copolímeros que recuerda vagamente dell'aceto. El EVA debido a su carácter polar, que absorben pequeñas cantidades de humedad. La absorción de agua aumenta con el aumento de copolímeros VA. Son permeables al los gases  y vapor .La permeabilidad está unido en forma inversalmente proporcional a la fracción de material cristalino en olimero. Los copolímeros de EVA con un contenido de acetato de vinilo del 10 al 30%, tienen características similares a los elastómeros y PVC plastificado con un contenido de 30 a 40% de plastificante. El Eva en comparación con el PVC tiene una mejor resistencia a las bajas temperaturas sin migración de plastificante para que una elasticidad permanente, una mayor resistencia a la flexión y una mejor resistencia a los productos químicos, mejores propiedades de aislamiento eléctrico, a diferencia de las propiedades de barrera de gas son inferiores tales como la resistencia a la luz y a la abrasión. En comparación con el EVA elastómeros copolímeros tienen una mejor resistencia al ozono (dependiendo del tipo de elastómero) está trabajando como el termoplástico no es de vulcanización necesaria contra tener una resistencia a alta temperatura más baja cuando se somete a esfuerzos, y menos elasticidad.Non consigliata per articoli atossici. Durezza 50÷75 Sh. Temperatura di lavoro -50 +100 °C.

TFE/P

Copolímero tetrafluoroetileno y propileno TFE/P es un fluoroelástomero formulado en base a un copolímero alternativo tetrafluoroetileno y polipropileno. El elastómero, cuando se formula adecuadamente, puede usarse para fabricar juntas tóricas, juntas, sellos, empaquetaduras y recubrimientos que poseen varias propiedades únicas. Los fluoropolímeros TFE/P deben formularse con cargas, agentes curativos y otros agentes químicos. Los productos adecuadamente formulados y curados brindan resultados sobresalientes en muchos entornos operativos. Las prorpiedades mecanica  pueden variar según la formulación del fabricante, el proceso de fabricación y la aplicación adecuada al entorno operativo.

Nombres - Símbolo
                                                     
  • TFE/P
  • Copolímero tetrafluoroetileno y propileno
  • Elastómeros olefinico
  • ASTM D 1418 Designación: FEPM
  • ISO/DIN 1629 Designación: FEPM
  • SAE J200 / ASTM D 2000 : HK
                                                 
Caracteristicas del TFE/P

  • Excelente resistencia térmica con capacidad de servicio continuo de hasta  -10º C a 220º C
  • Alta resistencia química, compatible con ácidos y bases fuertes, cáusticos, alcalinos, aminas, ésteres
  • Alta resistividad eléctrica
  • Excelente resistencia a fluidos hidráulicos y aceites de todo tipo, gases y fluidos de freno
  • Buena resistencia al vapor y al agua caliente
  • Para aplicaciones en la extracción de petróleo
  • Muy buena resistencia a la compresión (mayor durabilidad del o-ring o empaquetadura)

Propiedades Físico-Mecánicas

TFE/P muesta una ligera mejoría en los resultados de resistencia a la tracción, elongación, módulo y gravedad específica respecto a un FKM. En realidad, TFE/P exhibe un pobre conjunto de compresión a altas temperaturas, por lo que es más adecuado para aplicaciones estáticas. El conjunto de compresión es un porcentaje de la cantidad de memoria que se pierde después de que se comprime el elastómero, un conjunto de compresión más alto indica que el elastomero no recuperará completamente su forma.

Caucho propiedades Termicas

La molecula de propileno se encuentra completamente acomodada entre las fronteras de las moleculas de tetrafluoroetileno. Esta estructura da como resultado una excelente resistencia al calor aun con el bajo contenido de fluor que se tiene. Excelente resistencia al calor con capacidad de servicio continuo hasta 230°C, su excepcional resistencia al calor incluso le permite soportar temperaturas de 250°C. Buena resistencia a baja con capacidad de servicio continuo hasta -10°C.

Caucho propiedades Eléctricas

Los TFE/P son excelente aislantes con una relativa alta resistividad eléctrica, tiene una resistividad de superficie y volume de 2x10e16 y una constante diekectrica de 25kV. Debido a su estructura unica, presenta muy buenas propiedades electricas, lo cual el FKM convencional no puede proporcionar. Sus propiedades electricas son similares a las del silicon o al elastomero de EPDM los cuales son ampliamente usados para hacer paredes de aislamiento para cables. Aun mas, TFE/P presenta mejor resistencia al calor que esos materiales. Esto ha dado como resultado una continua expansion en nuevas areas año con año. Sin embargo, las propiedades eléctricas de los compuestos son más dependientes de los ingredientes utilizado en la mecla que del elastómero base. Excelentes propiedades de aislamiento para el rango de baja / media tensión

Caucho propiedades Químicas

El copolímero de tetrafluoroetileno (TFE) y propileno (P), gracias a esta estructura molecular posee una resistencia notable a bases (es decir, caústicos, alcalinos, aminas, nucleófilos) a diferencia de otros polímeros fluorocarbúricos que contienen fluoruro de vinilideno, resiste muchos solventes orgánicos, es altamente resistente a una amplia gama de productos químicos, como ácidos, aminas / bases y vapor y tiene una resistencia superior a bases fuertes en comparación con FKM. Se recomiendan otros elastómeros FKM para combustibles de automoción, ya que tienen menos volumen de volumen que TFE / P. Además, TFE / P ha demostrado tener resultados menos que deseables cuando se expone a tolueno, éteres, cetonas y ácido acético. Estable a los rayos gamma de hasta 2000 kGy.

Caucho trabajabilidad

Las recomendaciones de aplicación y ciertas propiedades son genéricas. En algunas aplicaciones específicas los rendimientos de la junta o sello pueden variar sensiblemente, conforme al fluido, presión y temperatura en contacto. Es importante efectuar ensayos rigurosos antes de decidir el tipo de sello y compuesto a aplicar en una máquina o equipo. Siempre se deben controlar todos los factores (presión, temperatura, ajuste o apriete de partes móviles o en contacto) que impliquen un riesgo para las personas que operen con el equipo o máquina.

Vulcanización

Los copolímeros de tetrafluoroetileno y propileno TFE/P, solo pueden estar reticulados con peróxidos o radiación (100 kGy).

Aplicaciones del caucho

TFE/P Se utiliza en la fabricación de o-rings, empaquetaduras y sellos hidráulicos, para aplicaciones de alta exigencia química y térmica.Industria petrolera, química, aeronáutica, automotriz, nuclear, naval, equipos viales, equipos hidráulicos de altas prestaciones. Juntas gracias a su excelente resistencia contra los aceites de motor y los refrigerantes, incluidos los refrigerantes con tecnología de ácido orgánico (OAT).Cable de alambre gracias a su excelentes propiedades eléctricas adecuadas para el aislamiento de los cables. Sellos de eje graciasa a su excelente resistencia química contra aditivos en aceites de motor, por ejemplo, dispersantes, inhibidores de oxidación, inhibidores de abrasión, etc. Elementos de empaquetador, anillos en V, juntas tóricas

Elastómeros de fluorocarbono (FKM)

Elastómeros de fluorocarbono (FKM) son materiales altamente especializados que ofrecen la mejor resistencia de todos los elastómeros al ataque de calor, productos químicos y solventes. Se basan más comúnmente en copolímeros de fluoruro de vinilideno y hexafluoropropileno o terpolímeros de los dos monómeros anteriores con tetrafluoroetileno. Los fluoroelastómeros de contenido variable de flúor se dividen en los siguientes grupos: A-66%; B-68%; F-70% y un cuarto grupo de grados de especialidad. El contenido de flúor del caucho está controlado por el tipo de monómero y la relación de monómero. Además, las versiones de menor temperatura se fabrican incorporando un éter vinílico fluorado. Los fluoroelastómeros tienen átomos de flúor que reemplazan a la mayoría de los átomos de hidrógeno en el esqueleto del polímero de carbono. Los fluoroelastómeros son conocidos por su excelente resistencia térmica y química y el costo es bastante alto y el procesamiento puede ser un poco difícil. Están disponibles algunos grados especiales con tolerancia mejorada a baja temperatura, pero a un costo sustancialmente mayor. Los elastómeros de fluorocarbono encuentran una gran utilidad en sellos y anillos.

Nombres - Símbolo
                                                     
  • Elastómeros de fluorocarbono
  • FKM
  • FPM
  • Hexafluorpropileno
  • Fluoruro de vinilideno
  • Tetrafluoretileno
  • Eterperfluoro metilvinílico
  • Designación ASTM D1418: FKM
  • ASTM D2000 / SAE Tipo, clase: HK
  • Designación del Compuesto de Apple: VT
                                                   
Caracteristicas del caucho

  • Tienen excelente resistencia al ozono, intemperie, rayos U.V, etc

  • Excelente deformación remanente a la compresión a altas temperaturas

  • Excelente resistencia a ácidos y álcalis

  • Excelente resistencia a aceites y grasas

  • Débil resistencia a ésteres y cetonas

  • Es de los cauchos sintéticos el más resistente a hidrocarburos tanto alifáticos, aromáticos como clorados

  • No propaga la llama, autoextinguible


Propiedades Físico-Mecánicas

Es un termopolímero de hexafluorpropileno, con fluoruro de vinilideno, tetrafluoretileno y eterperfluoro metilvinílico. La energía del enlace carbono-flúor es mucho mayor que la del enlace carbono-hidrógeno y superior también a la del enlace carbono-cloro. Por otra parte, los átomos de flúor, mucho más voluminosos, ejercen un efecto de apantallamiento, que protege a la cadena carbonada principal. De todo ello deriva la excelente resistencia térmica de estos cauchos, no igualada por ningún otro elastómero. Sus propiedades provienen de la alta polaridad del grupo flúor, la alta energía de enlace del enlace flúor-carbono y la saturación completa de la cadena principal de fluorocarbono. Las propiedades físicas de los elastómeros de fluorocarbono dependen de la atracción iónica entre los átomos de flúor e hidrógeno adyacentes. Esta atracción conduce a temperaturas de punto frágiles de hasta -13 ° F (-25 ° C). Esta tendencia hacia una pobre flexibilidad a bajas temperaturas aumenta a medida que aumenta el contenido de flúor del polímero. Las fluorosiliconas o grados especiales de elastómeros de fluorocarbono se usan generalmente donde se requiere una buena flexibilidad a baja temperatura.

Caucho propiedades Termicas

El fluorocarbono encuentra poco uso en la mayoría de las aplicaciones dinámicas debido a sus propiedades extremadamente bajas de baja temperatura y resistencia a la fatiga.  Si bien es químicamente bastante resistente a las altas temperaturas (+ 240°C}, no puede funcionar dinámicamente a temperaturas elevadas a menos que las cepas sean extremadamente bajas.  Los elastómeros de fluorocarbono (FKM), son polímeros altamente fluorados con estructura de carbono, son utilizados en aplicaciones que requieren una elevada resistencia al ataque químico, al ozono y que requieran de una elevada estabilidad térmica (hasta 260º). Algunos grados pueden soportar la exposición intermitente a temperaturas tan altas como 340°C. El fluorocarbono tiene poca resistencia al desgarro en caliente y poca resistencia a la fatiga a cualquier temperatura. G' y tan delta para elastómeros de fluorocarbono son extremadamente sensibles a la frecuencia y a la temperatura debido a la alta temperatura de transición vítrea del polímero. Se endurece significativamente cuando la temperatura cae muy por debajo de la temperatura ambiente, y por debajo de 0°C, es prácticamente inútil como material de montaje. En términos generales, aumentando el contenido en flúor, la resistencia al ataque químico se mejora al mismo tiempo que se disminuyen las características de baja temperatura. Hay, sin embargo, algunos fluorocarbonos especialmente formulados con un alto contenido en flúor con muy buen comportamiento a bajas temperaturas.

Caucho propiedades Químicas

Proporcionan un excelente servicio en contacto con aceites, gasolinas, fluidos hidráulicos, disolventes de hidrocarburos y combustibles, oxígeno y ozono, pero son atacados por cetonas, ésteres y éteres.  El aumento del contenido de flúor disminuirá su resistencia a los disolventes polares debido a la mayor polaridad del polímero. Los fluorocarbonos no se recomiendan para la exposición a cetonas, aminas, ésteres y éteres de bajo peso molecular, hidrocarburos nitro, ácidos fluorhídricos o clorosulfónicos calientes. Tampoco se recomiendan para situaciones que requieren buena flexibilidad a baja temperatura. Para abordar estas limitaciones, hay formulaciones especiales disponibles con resistencia química mejorada.

Como se obtienen

Los fluoroelastómeros se producen por la polimerización de varios monómeros que contienen flúor. Los monómeros utilizados comúnmente incluyen fluoruro de vinilideno, hexafluoropropileno, para flúor (metil vinil éter) y tetrafluoroetileno.  Cuanto mayor es el contenido de flúor, mayor es la resistencia a diversos fluidos. Los cinco tipos de FKM son los siguientes:

Tipo 1 - Dipolímero de hexafluoropropileno y fluoruro de vinilideno
Tipo 2 - Terpolímero de tetrafluoroetileno, hexafluoropropileno y fluoruro de vinilideno
Tipo 3 - Terpolímero de tetrafluoroetileno, un vinil éter fluorado y fluoruro de vinilideno
Tipo 4 - Terpolímero de tetrafluoroetileno, propileno y fluoruro de vinilideno
Tipo 5 - Pentapolímero de tetrafluoroetileno, hexafluoropropileno, etileno, un viniléter fluorado y fluoruro de vinilideno

Vulcanización

Generalmente, estos monómeros se usan junto con otros monómeros que no contienen flúor que contribuyen a los sitios de curación y ayudan a alterar el contenido de flúor. Los factores principales que influyen en las características de rendimiento curadas son el contenido de flúor y el sistema de curado utilizado. Los sistemas de curado comúnmente utilizados con fluoroelastómeros incluyen diaminas, bisfenol y tipos de peróxido.

Aplicaciones

Los fluoroelastómeros FKM son usados ​​en electrodomésticos hasta motores a reacción, estos materiales son críticos para aplicaciones aeroespaciales, automotrices e industriales. En el sector aeroespacial, los usos de FKM incluyen juntas tóricas, ejes, mangueras de combustible, juntas y otros componentes que ayudan a garantizar un funcionamiento y un rendimiento estables cuando se someten a cambios de temperatura y presión durante las condiciones de vuelo. Y si se trata de un conector eléctrico o un sello del eje, los cauchos sintéticos FKM también ayudan a impulsar los automóviles, especialmente cuando se trata de condiciones que combinan aceite y productos químicos con calor. En cuanto a las necesidades industriales, muchos tipos de equipos pesados ​​y maquinaria contienen juntas colectoras FKM, vejigas de tanques de combustible, sellos de cortafuegos y más.

Polinorbornenos o polinorborilenos (PNR)

Los polímero de polinorbornenos o polinorborilenos (PNR) puro son hidrocarburos de alto peso molecular (C7H10) x con un área de superficie muy grande y una alta afinidad con todo tipo de hidrocarburos líquidos, son elastómeros comerciales únicos con altas temperaturas de transición vítrea 35°C y  excelente estabilidad térmica, excelente transparencia óptica, alto coeficiente de fricción y baja constante dieléctrica.  Para obtener propiedades elastoméricas, la tg del polímero puro debe reducirse por debajo de la temperatura ambiente. Esto se puede lograr agregando aceites de procesamiento comunes, que son compatibles en grandes cantidades. La tg puede reducirse a -60°C mediante la adición de aceites de procesamiento apropiados o una pequeña cantidad de plastificantes de éster. La rápida incorporación de aceite es posible al fabricar el polímero en forma de polvo con las partículas individuales que tienen una expansión o deslizamiento.

Nombres - Símbolo
                                                     
  • PNR
  • Polinorbornenos
  • Polinorborilenos
  • Poli (1,3-ciclopentilenvinileno)
  • Elastómero termoestable (TSE)
  • Polynorbornene Rubber
                                                   
Caracteristicas del caucho

  • Amigable con el medio ambiente
  • Altamente absorbente
  • Rentable
  • Uso seguro y fácil
  • Fijación de aceite por solidifica en
  • Insoluble en agua y flotando sobre ella

Propiedades Físico-Mecánicas

El polinorborneno puro no es un elastómero; para obtener propiedades elastoméricas, la temperatura de transición vítrea del polímero debe reducirse por debajo de la temperatura ambiente. Esto se puede lograr mezclando el polímero con aceites aromáticos y parafínicos comunes que actúan como plastificantes. Debido a su excelente compatibilidad con aceite mineral y otros compuestos alifáticos, se pueden alcanzar Tg de hasta -60 ° C. Se caracteriza por sus altas propiedades de tracción, incluso a niveles de dureza muy bajos. Tienen excelentes propiedades de amortiguación de ruido y vibraciones, pero solo un conjunto de compresión justo y poca resistencia a la hinchazón en la mayoría de los aceites de hidrocarburos y baja resistencia a la abrasión.  Además de los ejemplos discutidos anteriormente, PNR puede combinarse con talco para una baja permeabilidad al aire. Polinorborneno es un termoplástico de muy alto peso molecular (Mn> 2 106 g / mol)  con aproximadamente 90% de enlaces trans-dobles. El polímero es compatible con altas cargas de aceites extensibles y plastificantes (hasta 700%) y fácilmente vulcanizable. mediante la adición de cantidades adecuadas de plastificantes, el polímero se convierte en un elastómero (Tg = 60°C).

Caucho propiedades Termicas

Tiene una temperatura de transición vítrea (tg) de + 35°C plastificado con aceite mineral o otros compuestos alifáticos, se pueden alcanzar Tg de hasta -60 ° C. Trabaja en un rango de temperaturas típico de -40°C a + 70°C.

Caucho propiedades Eléctricas

Las arcillas calcinadas pueden proporcionar una resistividad eléctrica muy alta.

Caucho propiedades Químicas

Es un polímero especial con una afinidad muy alta por los hidrocarburos y, dado que es hidrófobo, también es insoluble en agua.  La resistencia al ozono de los compuestos PNR sin protección es bastante pobre. Sin embargo, una combinación de cera microcristalina y un antiozonante de parafenilendiamina son suficientes para proporcionar un alto grado de protección. En aplicaciones sin manchas, se puede obtener protección contra el ozono al mezclar una proporción modesta de EPDM.

Caucho procesabilidad

Las formulaciones PNR pueden procesarse en todos los equipos comunes a la industria del caucho. La mezcla del polvo PNR para formar material en láminas completamente compuesto se realiza con bastante facilidad siempre que el equipo esté caliente (80 ° C mínimo) y que el aceite y el PNR se introduzcan en las condiciones de corte simultáneamente. Incluso los compuestos de baja dureza no presentan dificultades de procesamiento. Sin embargo, la forma de polvo en la que se fabrica el PNR abre nuevas posibilidades para el mezclador de caucho. Mediante el uso de mezcladores de polvo de alta velocidad, es posible preparar mezclas secas completamente compuestas. Esta formulación fluye libremente y se puede unir fácilmente en un molino de dos rodillos. Además, este polvo se ha alimentado directamente a una extrusora de caucho y una prensa de moldeo por inyección de caucho. Los límites de aceite y relleno en este tipo de procesamiento de polvo aún no se han definido por completo, pero las economías inherentes a este enfoque hacen que la investigación adicional en nuestros laboratorios sea una certeza. El PNR puede unirse al metal con agentes de unión comerciales o puede bromarse para no adherir.

Como se obtiene el PNR

El monómero es producido por la reacción Diels - Alder de ciclopentadieno y etileno. PNR es único entre los elastómeros comerciales en que la polimerización se produce a través de la apertura del anillo y se polimeriza en n-butanol usando un catalizador Cloruro de rutilio (RuCl3) y ácido clorhídrico (HCl). PNR polimerizado para producir un producto cristalino de alta fusión o polímeros amorfos de bajo reblandecimiento, dependiendo de las condiciones de polimerización.

Vulcanización

Gracias a su insaturación del monómero se pueden emplear sistemas convencionales de curado con azufre. Un sistema de vulcanización común es el azufre y la N-ciclohexil-2-benzotiazol sulfenamida (CBS).

Aplicaciones del caucho

PNB es conocido como un polímero súper absorbente para el aceite. Puede absorber hasta 30 veces su propio peso de aceite (el promedio es de aproximadamente 10 veces). Es uno de los sistemas de unión de aceites más absorbentes para aceites de hidrocarburos utilizados en la industria. Los elastómeros PNB se utilizan para la producción de una amplia variedad de artículos de caucho con muy buenas propiedades de amortiguación de ruidos y vibraciones y control de fricción. El polímero se puede mezclar con muchos otros elastómeros como EPDM, NR, NBR, IR, etc. También los elastómeros PNR encuentran aplicaciones en la industria automotriz, electrónica, de construcción y de equipos de recreación deportiva. Los productos principales incluyen piezas de calzado, como construcciones de media suela para calzado deportivo y de trabajo, suelas de escalada, suelas antideslizantes; compuertas para lavadoras y secadoras; sellado para sistemas electrónicos; y partes automotrices como parachoques, sellado de puertas y correas de transmisión. l PNR se usa en dispositivos de amortiguación, cubiertas de rodillos y fuelles, y puede mezclarse con NR para influir en las características de amortiguación del vulcanizado NR. Vulcanizado es demandado especialmente para amortiguar el ruido o la vibración y para juntas de baja dureza, rodillos y topes.

PIB

El poliisobutileno (PIB) es un polímero alifático completamente saturado de gran importancia comercial debido a sus propiedades superiores de barrera contra gases y alta estabilidad química / oxidativa. El poliisobutileno , el caucho de butilo y el caucho de clorobutilo son otra familia de elastómeros. El poliisobutileno (PIB) es un polímero alifático completamente saturado de gran importancia comercial debido a sus propiedades superiores de barrera de gases y alta estabilidad química / oxidativa. El poliisobutileno, también conocido como "PIB" o poliisobuteno, (C4H8) n), es el homopolímero de isobutileno o 2-metil-1-propeno, en el que se basa el caucho butílico. El caucho de butilo es un copolímero de isobuteno con 3% o menos de isopreno para la reticulación. El poliisobutileno es un homopolímero sin insaturación. Una cosas muy rara es que el PIB es que debería ser cristalino debido a su esqueletos altamente simétricos como el PIB son cristalino, pero no lo es. De hecho la mayoría de los polímeros con esqueletos altamente simétricos como polipropileno o poliestireno son polímeros cristalinos de alta fusión. Los grados de menor peso molecular son líquidos viscosos incoloros a amarillos claros o sólidos pegajosos y los grados de alto peso molecular son materiales gomosos. Los homopolímeros de PIB de alto peso molecular (100,000–400,000 o más) son elastómeros de poliolefina.

Nombres - Símbolo

  • Poliisobutileno
  • Poliisobuteno
  • 1-propeno, 2-metil-, homopolímero
  • PIB
  • Polímero de isobutileno;
  • Metil-1-propeno, homopolímero;
  • Propeno, 2-metil-, homopolímero;
  • Resina de isobutileno
  • IUPAC : poli (2-metilpropeno), poliisobutileno
  • Cas nr. 9003-27-4; 9003-29-6 (oligómeros)
                                                    
Caracteristicas del PIB

  • Excelente barrera contra la humedad y los gases
  • Elasticidad en un amplio rango de temperatura, incluso a bajas temperaturas.
  • Pegajosidad permanente
  • Excelentes características de envejecimiento
  • Flujo en frío para materiales de autocuración y sellado hermético de superficies rugosas
  • Alta absorción de rellenos
  • Inodoro e incoloro para una estética superior

Propiedades Físico-Mecánicas

Debido a la presencia de dos ángulos de enlace alternos en el esqueleto de las cadenas poliméricas, el poliisobutileno (PIB) posee cuatro estados isoméricos rotacionales diferentes. En consecuencia, las conformaciones de PIB podrían representarse mediante un esquema isomérico rotacional de cuatro estados con un solo parámetro de peso estadístico ajustable. A temperatura ambiente, este producto es un material semisólido transparente amarillento, no tóxico e insípido. El poliisobutileno PIB es un caucho sintético o elastómero,  es el único caucho impermeable a los gases. Es el único caucho que puede retener el aire durante largos períodos de tiempo. El poliisobutileno (PIB) es un líquido viscoso blanco agua muy versátil, no tóxico y tiene la capacidad de aumentar la pegajosidad, proporcionar repelencia al agua, mejorar el índice de viscosidad y proporciona un excelente aislamiento eléctrico. El producto también se conoce como polibuteno (PB), y está disponible en varios pesos moleculares y en diversas viscosidades que varían de 5 a 4,700 cSt @ 100°C. Cuanto mayor sea la viscosidad y el peso molecular, más fuerte será la pegajosidad del producto. Dependiendo del peso molecular, los PIB son aceites viscosos, pegajosos a blandos / flexibles, o materiales similares al caucho. Algunas aplicaciones se basan en la alta flexibilidad a baja temperatura (temperatura de transición vítrea −73 ° C), otras en la baja permeabilidad al gas (D = 0.081 × 10−6 cm2 / s)

Caucho propiedades Termicas PIB

Es un polímero lineal de isobutileno de diferentes pesos moleculares, y posee una excelente resistencia a la degradación oxidativa y térmica.

Caucho propiedades Eléctricas

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 PIB

El poliisobutileno es químicamente inerte, hidrófobo e impermeable al vapor de agua o gas. La estructura compacta de cadena recta da como resultado propiedades brillantes de humedad y barrera y es soluble en una amplia gama de solventes orgánicos. El PIB es resistente a ácidos, álcalis y sales, presenta resistencia limitada a los ácidos nítrico y nitrurado; no es resistente al cloro, bromo, cloruro de ácido sulfúrico; es soluble en hidrocarburos aromáticos, alifáticos y clorados; se hincha en acetato de butilo, aceites y grasas; Es insoluble en ésteres, cetonas y alcoholes bajos. El PIB debe estabilizarse contra la luz solar y la radiación UV. Tiene buena estabilidad química y resistencia al calor, ozono, ácido, resistente a los rayos UV, resistencia a la intemperie y otras propiedades. Soluble en gasolina, benceno y otros solventes orgánicos, insoluble en agua, solventes alcohólicos, buena estabilidad al cizallamiento. La excelente resistencia al poliisobutileno al aire, las características antienvejecimiento y a la intemperie y las características de impermeabilidad al vapor, muy adecuadas para la producción de selladores y selladores de vidrio aislante, pueden aumentar la flexibilidad de sus productos y la permeabilidad. Arde como goma.

Propiedades Químicas PIB de alto peso molecular

Los PIB de alto peso molecular para membranas para protección contra el ácido (MW 4,000,000 g / mol) contienen exclusivamente grados especiales de negro de carbón como cargas inertes, así como grafito y no contienen plastificantes. Químicamente resistente al HCl 70%, HNO3 50%, HF 40% y H2SO4 70% a temperatura ambiente. No es resistente a aceites minerales y solventes orgánicos. Utilizado como revestimientos y membranas debajo de paneles y piedras resistentes a los ácidos en cementos especiales.

Caucho trabajabilidad PIB

Para muchas aplicaciones prácticas, se debe introducir la funcionalidad química. Los PIB de alto peso molecular disponibles comercialmente son a menudo copolímeros de isobutileno e isopreno. Los polímeros de isobutileno generalmente se procesan a partir de una solución o como fundidos en caliente. También están disponibles emulsiones acuosas de caucho butílico y poliisobutileno. Los latices son muy estables y difíciles de coagular. Sin embargo, las películas secas producen las características típicas de poliisobutileno. El isobutileno a menudo se copolimeriza con una pequeña cantidad de isopreno, el copolimeo asi formado se llama caucho de butilo (IIR). Es conocido por su excelente impermeabilidad, buena flexibilidad y buenas propiedades climáticas, tiene muy buena estabilidad contra grietas por tensión y corrosión, y es soldable. A menudo se combina con otros ingredientes como rellenos, aceites, y antioxidantes, lo que permite una variación versátil de las propiedades termofísicas y mecánicas.

Polimerización del PIB

El poliisobutileno se produce por polimerización catalítica de una corriente de hidrocarburos C4 de origen petroquímico, muy pura y con un alto contenido de isobutileno y algo de isopreno. La fórmula para el PIB es: (-CH2-C (CH3) 2-) n. Un proceso bien controlado es de gran importancia para asegurar una distribución estrecha de peso molecular. Los PIB se clasifican por su peso molecular (g / mol).

Vulcanización PIB

El isobutileno a menudo se copolimeriza con una pequeña cantidad de isopreno que proporciona lados para la reticulación (vulcanización). El monomero isobutileno se reticula fácilmente a través del doble enlace (que se hace más reactivo mediante la sustitución) o mediante el halógeno . También hay una tendencia a mejorar la adhesión a sustratos polares. El PIB es un polímero no curable, excepto por curado por radiación, y ciertos grados del rango de MW son muy viscosos y tienen altas propiedades de amortiguación.

Transformación

Los productos similares al caucho sólido se procesan como el caucho con amasadoras, laminadoras, calandrias, prensas, extrusoras y máquinas de moldeo por inyección. Las temperaturas de fusión oscilan entre 150 y 200 ° C. Si las temperaturas son demasiado bajas, el PIB se degradará mecánicamente. Se encuentran disponibles dispersiones para recubrimientos y espumas.

Aplicaciones del PIB

Debido a que el poliisobutileno retendrá el aire, se usa para fabricar cosas como los tubos internos, las capas de revestimiento de los neumáticos y los revestimientos internos de las pelotas de baloncesto. Debido a su excelente flexibilidad a baja temperatura, no toxicidad y color claro, los materiales se utilizan en aplicaciones médicas (cinta quirúrgica, vendajes orales, aparatos de ostomía y otros), adhesivos para etiquetas de congelador y envolturas de tubos y cintas eléctricas. Se adhieren bien a superficies no porosas de baja energía, como, por ejemplo, el polietileno. El poliisobuteno (PIB) se utiliza en lubricantes (aceites y grasas de dos tiempos), adhesivos y selladores, películas de envoltura de LDPE, protección contra la corrosión, cosméticos, caucho, aplicaciones de asfalto, compuestos plásticos, aislamiento eléctrico en alambres y cables y aditivos alimentarios (base de goma ).

Etileno Propileno Dieno Monómero Caucho (EPDM)

Los copolímeros y terpolímeros EP(D)M son elastómeros amorfos que tienen cadenas principales saturadas y, en el caso de los terpolímeros, cantidades controladas de insaturación externas a la cadena principal. EPDM es un terpolímero basado en tres monómeros: etileno, propileno y un dieno no conjugado (ethylidene norbornene ENB). Los grados de EPDM tienen una insaturación residual en las cadenas laterales y, por lo tanto, pueden curarse con azufre y aceleradores. Su resistencia al calor es claramente mejor que el caucho natural, SBR y caucho de butadieno. EPM representa un copolímero de etileno y propileno monómeros. EPM está completamente saturado y por lo tanto requiere vulcanización por radiación o productos que liberan radicales libres, como los peróxidos orgánicos. Las moléculas tanto de EPM como de EPDM tienen un hueso de hidrocarburo completamente saturado, que es excelente resistencia al calor y se logra la oxidación.

Nombres - Símbolo
                                                     
  • EPDM
  • EPM
  • Goma olefinica
  • Elastómeros olefinico
  • Caucho etileno-propileno
  • ASTM D 1418 Designación: EPDM
  • ISO/DIN 1629 Designación: EPDM
  • SAE J200 / ASTM D 2000 : EPDM RUBBER AA , BA, CA, DA
                                                    
Caracteristicas del caucho

  • Tienen la densidad más baja (0.86 g/cm3) de todas las cauchos disponibles comercialmente

  • Puede ser moldeado, extruido o calandrado
  • Excelentes propiedades dieléctricas
  • Capacidad para aceptar cargas de relleno más altas que otros elastómeros
  • Muy buena resistencia al calor y oxidación
  • Muy buena resistencia al ozono y a la intemperie
  • Buena resistencia quimica
  • Buena flexibilidad a baja temperatura (dependiendo del contenido de etileno)
  • Buenas propiedades de aislamiento eléctrico
  • Buenas propiedades físicas vulcanizadas
  • Buenas comportamiento estrés-deformación, conjunto de compresión
  • Bajos valores fijos permanentes
  • Excelentes propiedades mecánicas y elásticas duraderas
  • Flexibilidad hasta -55°C

Catalizadores

En la industria de la poliolefina, en particular para el polietileno y el polipropileno, los catalizadores Ziegler Natta (ZN) a base de titanio que se utilizan actualmente ya han estado en funcionamiento durante décadas. Estos catalizadores son muy productivos y no requieren ninguna etapa de eliminación del catalizador. El principal impulsor para desarrollar e introducir catalizadores de (post) metaloceno en la industria de la poliolefina ha sido la diferenciación del producto, lo que resulta, entre otros, en polipropileno sindiotáctico, polietileno lineal homogéneo de baja densidad y copolímeros de etileno con alfaolefina superior (plastómeros). Los polímeros de etileno, propileno y un dieno no conjugado (EPDM) representan una clase importante de elastómeros. El esqueleto de polímero completamente saturado proporciona una excelente resistencia contra el oxígeno, el ozono y el calor. El caucho EPDM se produce comercialmente utilizando catalizadores homogéneos, a saber, catalizadores de ZN a base de vanadio o, más recientemente, catalizadores homogéneos, altamente activos, bien definidos, tales como metalocenos clásicos y otros catalizadores avanzados post-metaloceno.

Los catalizadores de ZN a base de vanadio para EPDM tienen una productividad relativamente baja y, por lo tanto, deben usarse altos niveles de catalizador y generalmente se requiere la eliminación del catalizador. Los catalizadores de ZN a base de vanadio para EPDM tienen una productividad relativamente baja y, por lo tanto, deben usarse altos niveles de catalizador y generalmente se requiere la eliminación del catalizador. Sin embargo, se aplican comercialmente, porque los productos de EPDM resultantes combinan una alta carga total de compuesto con un procesamiento sencillo del compuesto y excelentes propiedades de vulcanizado. Este es el resultado directo de la microestructura óptima e intramolecular bien definida de las cadenas de polímero EPDM, a saber, una incorporación muy homogénea de los monómeros y la posibilidad de incorporar ramificaciones de cadena larga (LCB) de manera controlada.

Es bastante difícil lograr el mismo rendimiento de producto similar a ZN excelente con nuevos catalizadores. Además, como lo demuestran las carteras limitadas de EPDM basadas en catalizadores de (post-) metaloceno, hasta hace poco, aparentemente ha sido un desafío para la industria cubrir toda la pizarra de grado EPDM con catalizadores de (post) metaloceno. Casi ningún producto de EPDM con alto contenido de ENB y/o grados (de aceite extendido) de alto peso molecular basados ​​en catalizadores de (post) metaloceno están disponibles comercialmente. Además, la introducción de un grado significativo de LCB resultó ser difícil en EPDM comerciales (post) basados ​​en metaloceno. Para lograr buen comportamiento de procesamiento, se han propuesto estrategias de mezcla de polímeros de EPDM, pero la mezcla de polímeros siempre implicará una compensación entre el procesamiento de compuestos y el rendimiento de vulcanizado.

El nuevo sistema de catalizador tiene una estabilidad al calor sustancialmente mejorada, lo que permite temperaturas de reactor más altas y, como resultado, se requiere menos enfriamiento profundo de la alimentación de monómero. La muy alta productividad del catalizador permite la eliminación del paso de eliminación del catalizador. El sistema de catalizador de metaloceno permite la producción de una cartera completa de grado EPDM con productos que funcionan de manera idéntica a los grados EPDM, producidos por catalizadores ZN, pero con un impacto ambiental reducido. Esta cartera de EPDM cubre la más amplia gama de composición de monómeros y peso molecular. Incluye grados ENB muy altos y grados (de aceite extendido) de muy alto peso molecular. Además, la tecnología de catalizador de metaloceno crea oportunidades para desarrollar productos que no son alcanzables con Ziegler-Natta clásico o tecnologías de catalizador de metaloceno de última generación, como EPDM de alto peso molecular alto-5-vinil-2-norborneno. Los polímeros EPDM producidos con las tecnologías catalíticas más avanzadas (metaloceno) tienen varias limitaciones, es decir, las viscosidades de Mooney (ML [1 + 4] 125 ° C) están restringidas al rango de ~20-80 y el contenido de ENB generalmente es inferior a 7 peso %. La tecnología metalocénica es capaz de producir polímeros con características poliméricas idénticas a sus contrapartes Ziegler Natta y en consecuencia, propiedades idénticas de compuesto y vulcanizado. Por lo tanto, estos polímeros pueden considerarse como realmente similares. Recientemente, una nueva patente permite la fabricación de una gama completa de productos de EPDM, incluidos los polímeros de alto peso molecular (extendidos en aceite) y los polímeros con un contenido de ENB muy alto (hasta 9% en peso).

Propiedades Físico-Mecánicas

Las propiedades están directamente relacionadas con las condiciones de polimerización. Al variar los parámetros de reacción, se puede obtener una amplia gama de propiedades. La producción de una amplia gama de calidades de caucho sintético de este tipo es posible mediante una comprensión profunda de la relación entre las variables de proceso y las propiedades del producto resultante.

Influencia de la relación etileno / propileno

Si los contenidos de etileno y propileno son aproximadamente 50/50%, ambos monómeros dentro de la molécula de polímero están distribuidos uniformemente, lo que significa que el caucho es amorfo. Si el contenido de etileno es superior al 64% en peso, se forman secuencias en número y longitud crecientes, estas secuencias forman cristalitos.

En el vulcanizado, la cristalinidad del polímero mejora la resistencia a la tracción y aumenta la dureza, también mejora el compresión set a bajas temperaturas, la  buena extrudabilidad y mejora la capacidad de carga de relleno y plastificante.

Caucho propiedades Termicas

El rango de temperatura de servicio continuo típico es de -50°C a 150°C. Resistencias al agrietamiento por calor a temperaturas de 130°C pueden ser obtenidas mediante sistemas de vulcanización con azufre y resistencias al calor de hasta 160°C pueden obtenerse mediante cura con sistemas de peróxido.  El grado de resistencia a la oxidación bajo envejecimiento por calor está influenciado positivamente por:

• alto peso molecular
• alto contenido de etileno

Las propiedades físicas después del envejecimiento también dependen del MWD (cuanto más estrecho sea el MWD, mejor será la resistencia al calor). Debe señalarse que a altas temperaturas, los copolímeros funcionan mejor que los terpolímeros incluso si este último se cura con peróxido. El EPDM curado con azufre y aceleradores tiene menores propiedades de envejecimiento por calor.

Resistencia a baja temperatura

Los dos cambios fundamentales que tienen lugar en un elastómero cuando se baja la temperatura (endurecimiento y cristalización o parcial) parecen depender de los siguientes parámetros moleculares estructurales:

• MWD
• relación propileno / etileno
• distribución de la composición (CD)

Cuanto más estrechos sean el MWD y el CD y mayor sea el contenido de propileno, mejores serán las propiedades a baja temperatura. La presencia de un tercer monómero puede mejorar aún más las propiedades elásticas a baja temperatura.

Caucho propiedades Eléctricas

Las goma EP 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. Excelentes propiedades de aislamiento para el rango de baja / media tensión.

Caucho propiedades Químicas

Una de las características más importantes de los compuestos adecuadamente formulados basados en EP es su resistencia excepcional a el envejecimiento, la intemperie, oxígeno, ozono, agua, temperaturas elevadas, y radiación UV hasta cierto punto. Al ser un caucho de hidrocarburo puro, el EP también es inerte para muchos productos químicos. Su resistencia a los disolventes depende de su polaridad. La naturaleza no polar e inerte de los grados EPDM hace que los vulcanizados sean substancialmente resistentes a muchos medios polares o sustancias que contienen oxígeno en la molécula, como alcoholes, cetonas, ésteres y glicoles, y también a agua, refrigerantes típicos y líquidos de frenos, menor resistencia a la mayoría de los aceites, gasolina, queroseno, hidrocarburos aromáticos, alifáticos, disolventes halogenados, ácidos concentrados

Los polímeros también son resistentes a ácidos y bases. El EPDM generalmente tiene poca resistencia a los aceites basados en hidrocarburos y a los combustibles. Sin embargo, se puede obtener una resistencia media al aceite con los grados extendidos de aceite de peso molecular muy alto. Los altos contenidos de termonómeros mejoran la resistencia del aceite al permitir mayores densidades de reticulación.

  • Agua: Excelente
  • Aceites: No resiste
  • Ácidos: Excelente
  • Bases: Excelente
  • Ozono: Excelente
  • Gasolina: Pobre

Resistencia al aceite

Los cauchos de etileno-propileno tienen poca resistencia a los hidrocarburos, solventes y aceites minerales, comparables a los de los productos curados a base de SBRNR o IIR. A pesar de esto, la selección adecuada de polímeros e ingredientes compuestos le dará a los productos curados EPDM una resistencia moderada al aceite. Como regla general, las siguientes propiedades del polímero afectan la resistencia al aceite:

• peso molecular
• MWD
• contenido de etileno

Alta viscosidad Mooney, MWD estrecho y etileno medio-alto se deben seleccionar los grados de contenido EPDM. Todas estas características permiten un aumento en el estado de curado tanto en azufre/aceleración como en elementos curados con peróxido, resistiendo así la penetración de aceite en la red de polímeros.

Plastificantes

En el caso de compuestos a base de EPDM sulfurados, ambos se pueden utilizar aceites parafínicos y naftenicos. Debido a su baja volatilidad, se recomiendan aceites altamente parafínicos cuando se requiere una buena resistencia al calor. Los compuestos a base de EPDM curados con peróxido deben formularse utilizando aceite de polialquilbenceno parafínico o ramificado. Este último minimiza la interferencia con los peróxidos, lo que permite una mejor densidad de reticulación (mayor estado de curado) que el aceite parafínico.

Caucho procesabilidad

Los dos métodos de transformación más importantes para los EPDM  son extrusión y calandrado. El moldeado por compresión no suele utilizarse.

Como se obtiene el caucho sintetico
Terpolímeros EPDM

Para producir un caucho curable con azufre, se introduce un dieno no conjugado como el tercer monómero durante la polimerización. Los terceros monómeros apropiados contienen un doble enlace que participa en la polimerización y otro que no. Estos resultados están en contraste con la insaturación que sirve como sitios de reticulación sin afectar la cadena principal saturada. Los terpolímeros de EPDM utilizan etilideno norborneno (ENB) como tercer monómero.

Copolímeros EPM

Los copolímeros EPM se producen por copolimerización de etileno y propileno utilizando catalizadores Ziegler Natta que se forman in situ por reacción de sales de vanadio y haluros de alquil aluminio.

En niveles altos de propileno (por encima del 50 por ciento en peso), solo corto existen secuencias de etileno en la cadena del polímero y la cristalinidad es ausente. A niveles bajos de propileno (por ejemplo, por debajo del 35 por ciento en peso), una pequeña hay una cantidad de cristalinidad presente que proporciona al EPM fuerza verde

Vulcanización EPM copolímeros

La copolimerización da como resultado un esqueleto saturado. En el caso de los copolímeros, la naturaleza saturada de la cadena polimérica no permite el curado con sistemas basados en azufre / aceleradores. Por lo tanto, se debe utilizarse curado con peróxido. El curado con peróxido de EPM es más eficiente en composiciones con alto contenido de etileno, dos para ser una escisión de cadena competitiva que se produce en los átomos de carbono terciarios de las unidades de propileno.

Vulcanización EPDM terpolímeros

Los terpolímeros se pueden reticular tanto con peróxidos como con azufre. La tasa de curación y el entrecruzamiento de los terpolímeros con altos niveles de ENB son particularmente adecuados para la producción de perfiles por presión continua.

Curado con peróxido

Tanto EPM como EPDM pueden vulcanizarse con peróxidos orgánicos. La elección del peróxido y el coagente es importante para lograr la tasa óptima de curado para las condiciones de procesamiento. La cantidad de peróxido tiene poca influencia en la velocidad de curado pero influirá en la densidad de reticulación final. Los peróxidos dan los enlaces cruzados más estables al calor. Una proporción bastante alta de etileno / propileno en el polímero contribuye a la eficiencia de reticulación. Cuando los radicales libres formados por el peróxido atacan una unidad de propileno, hay una tendencia mucho mayor a romper la cadena que a formar enlaces cruzados. Por lo tanto, se forman más enlaces cruzados por mol de peróxido en un EPDM con alto contenido de etileno que en un EPDM con bajo contenido de etileno.

Cura de azufre

Para el curado con azufre, la cantidad de termonómero en el polímero EPDM (insaturación en la cadena lateral) determina la velocidad de reticulación. Sin embargo, incluso a niveles altos de termonómeros, la EPDM tiene una reactividad más baja en comparación con el caucho natural o el caucho de butadieno, y por lo tanto, se deben usar aceleradores para lograr tiempos de curado que sean aceptables en la práctica. Se debe tener cuidado al diseñar el paquete del acelerador, ya que muchos tienen una solubilidad limitada en el EPDM, lo que puede resultar en un florecimiento de la superficie.

Relenos

Copolímeros y terpolímeros, como todos los elastómeros que no son cristalinizables bajo tensión, requieren la adición de agentes de refuerzo para adquirir altas propiedades mecánicas y elásticas. Estas propiedades se logran fácilmente agregando cargas de refuerzo comunes: negro de humo, sílice, silicatos, carbonatos de calcio, etc. Los negros de humo de hornos como FEF, APF, SRF se usan ampliamente en la producción de artículos extruidos, mientras que los tipos HAF, ISAF y GPF se usan normalmente para preparar compuestos para artículos moldeados. Los rellenos minerales generalmente dan un refuerzo más bajo que los negros de humo, dependiendo de la composición y el área de superficie.
Se pueden seleccionar de acuerdo con las propiedades deseadas sin curar y curadas. Los rellenos de naturaleza ácida (sílice, negro de carbón del canal) interfieren con los peróxidos: en este caso, el compuesto debe neutralizarse con pequeñas cantidades de óxidos metálicos (ZnO, MgO) o con aminas aromáticas (DPG). Cuando se usan azufre y aceleradores, para evitar que los rellenos altamente reforzantes adsorban los curativos, se incluyen aditivos polares, como los glicoles, en la formulación para desactivar el relleno.

Aplicaciones del caucho

El caucho EP(D)M es usado en una amplia variedad de rangos de aplicaciones desde mangueras para radiadores automotrices, cintas de empaque para ventanas, membranas de cubiertas y aislamiento de cables. También se utiliza como modificador modificador de impacto en plásticos, vulcanizado de termoplásticos TPV y aditivos para aceite de motor. La versatilidad en el diseño y performance del polímero ha resultado en el amplio uso en juntas de hermeticidad para autos, burletes para vidrio, mangueras para jardín y riego, tubos, cinturones, aislante eléctrico, membranas para techos.


Espectrometría infrarroja por Transformadas de Fourier (FTIR)


Etileno Propileno Rubber (EPR)

El catalizador Ziegler-Natta permite polimerizar a-olefinas en elastómeros con un grado controlado de cristalinidad y similitud cruzada. Los primeros EPR se fabricaron en 1960, 3 años después, el primer EPDM. Es ventajoso producir copolímeros de bloque siendo PP el bloque rígido y PE el bloque blando. Una polimerización secuencial directa de propileno y mezcla de etileno-propileno conduce a las mezclas del reactor (R-TPO). El EPR puede reticularse por peróxidos, mientras que el EPDM puede ser reticulado por los métodos estándar de la industria del caucho. Variando la composición y las variables del proceso, se puede obtener una amplia gama de propiedades. La resina con fase dispersa vulcanizada tiene CUT 125 C, superior a la TPO estándar, y se conocen como vulcanizados termoplásticos, TPV. Los grandes productores de resina, así como las casas de compuestos, fabrican diversas OPT con propiedades que van desde flexibles a rígidas (pero resistentes). El politransoctanámero (PTO) se ha utilizado como elastómero de alto rendimiento y en mezclas con resinas de ingeniería y de materias primas. Las mezclas de polioctadeceno (POD) con PP son termocrómicas. Las más interesantes son las poliolefinas policíclicas de tipo metaloceno, por ejemplo, policiclopenteno o polinorborneno, sindiotácticas o isotácticas. Los cauchos y elastómeros de etileno-propileno (también llamados EPDM y EPM) continúan siendo uno de los cauchos sintéticos más utilizados y de más rápido crecimiento con aplicaciones especiales y de uso general. Las tecnologías de polimerización y catalizadores que se utilizan hoy en día brindan la capacidad de diseñar polímeros para satisfacer las necesidades de procesamiento y aplicación específicas y exigentes. La versatilidad en el diseño y el rendimiento de polímeros ha dado como resultado un amplio uso en burletes y sellos automotrices, canales de vidrio, radiadores, mangueras de jardín y electrodomésticos, tuberías, correas, aislamiento eléctrico, membranas para techos, productos mecánicos de caucho, modificación de impacto de plástico, termoplástico vulcanizados y aplicaciones de aditivos de aceite de motor. Los cauchos de etileno-propileno son valiosos por su excelente resistencia al calor, la oxidación, el ozono y el envejecimiento debido a su estructura de cadena principal de polímero saturado y estable. Los compuestos negros y no negros debidamente pigmentados son estables al color. Como elastómeros no polares, tienen buena resistividad eléctrica, así como resistencia a disolventes polares, como agua, ácidos, álcalis, ésteres de fosfato y muchas cetonas y alcoholes. Los grados amorfos o poco cristalinos tienen una excelente flexibilidad a baja temperatura con puntos de transición vítrea de aproximadamente menos 60°C. Se puede obtener una resistencia al envejecimiento por calor de hasta 130°C con sistemas de aceleración de azufre seleccionados adecuadamente y se puede obtener una resistencia al calor a 160°C con compuestos curados con peróxido. La resistencia al endurecimiento por compresión es buena, particularmente a altas temperaturas, si se utilizan sistemas de curado con peróxido o donantes de azufre. Estos polímeros responden bien a una alta carga de relleno y plastificante, proporcionando compuestos económicos. Pueden desarrollar propiedades de alta tensión y desgarro, excelente resistencia a la abrasión, así como una mejor resistencia al hinchamiento del aceite y retardo de llama.

Procesos químicos y de fabricación

Los cauchos de etileno-propileno utilizan los mismos componentes químicos o monómeros que los polímeros termoplásticos de polietileno (PE) y polipropileno (PP). Estos monómeros de etileno (C2) y propileno (C3) se combinan de forma aleatoria para producir polímeros gomosos y estables. Se puede producir una amplia familia de elastómeros de etileno-propileno que varían desde estructuras amorfas, no cristalinas hasta semicristalinas, dependiendo de la composición del polímero y de cómo se combinan los monómeros. Estos polímeros también se producen en una gama excepcionalmente amplia de viscosidades Mooney (o pesos moleculares). Los monómeros de etileno y propileno se combinan para formar una estructura polimérica estable y químicamente saturada que proporciona un excelente calor, oxidación, ozono y envejecimiento por la intemperie. Un tercer monómero de dieno no conjugado se puede terpolimerizar de manera controlada para mantener una cadena principal saturada y colocar la insaturación reactiva en una cadena lateral disponible para la vulcanización o la química de modificación del polímero. Los terpolímeros se denominan EPDM (o etilenpropilen-dieno con "M" se refiere a la estructura de la cadena principal saturada). En la Figura 1 se ilustra una estructura de polímero de EPDM. Los copolímeros de etileno-propileno se denominan EPM.

Los dos termonómeros de dieno más utilizados son principalmente etiliden norborneno (ENB) seguido por diciclopentadieno (DCPD). Cada dieno se incorpora con una tendencia diferente a introducir ramificaciones de cadena larga (LCB) o cadenas laterales de polímero que influyen en el procesamiento y las tasas de vulcanización mediante curaciones con azufre o peróxido. Se utilizan catalizadores especializados para polimerizar los monómeros en estructuras poliméricas controladas. Desde su introducción, los elastómeros de etileno-propileno han utilizado una familia de catalizadores denominada Zeigler-Natta que lleva el nombre de sus desarrolladores iniciales. Las mejoras en los catalizadores y procesos han proporcionado una mayor productividad mientras se mantiene el control de la estructura del polímero. Más recientemente, se ha desarrollado una nueva familia de catalizadores, denominados catalizadores de metaloceno, que se encuentran en uso comercial. Hay tres procesos comerciales principales, solución, lechada (suspensión) y fase gaseosa, para la fabricación de cauchos de etilenopropileno. Los sistemas de fabricación varían con cada uno de los distintos productores. Existen diferencias en las pizarras de grado de producto fabricadas por cada productor y proceso, pero todos son capaces de producir una variedad de polímeros EPDM y EPM. Las formas físicas van desde pacas sólidas a friables, gránulos y formas granulares y mezclas de aceites. El proceso de polimerización en solución es el más utilizado y es muy versátil para fabricar una amplia gama de polímeros. Los sistemas de etileno, propileno y catalizador se polimerizan en un exceso de disolvente hidrocarbonado. Los estabilizadores y aceites, si se usan, se agregan directamente después de la polimerización. A continuación, el disolvente y los monómeros sin reaccionar se eliminan rápidamente con agua caliente o vapor, o con desvolatilización mecánica. El polímero, que se encuentra en forma de miga, se seca con deshidratación en pantallas, prensas mecánicas u hornos de secado. La miga se forma en fardos envueltos o se extruye en gránulos. Los polímeros cristalinos de alta viscosidad se venden en balas friables, compactadas libremente o como gránulos. Los grados de polímeros amorfos se encuentran típicamente en balas sólidas. El proceso de lechada (o suspensión) es una modificación de la polimerización en masa. Los monómeros y el sistema catalizador se inyectan en el reactor lleno de propileno. La polimerización tiene lugar de inmediato, formando grumos de polímero que no son solubles en el propileno. La polimerización de la suspensión reduce la necesidad de utilizar solventes y equipos de manipulación de solventes, y la baja viscosidad de la suspensión ayuda a controlar la temperatura y manipular el producto. El proceso no está limitado por la viscosidad de la solución, por lo que se puede producir un polímero de alto peso molecular sin una penalización de producción. La purga del propileno y el termonómero completa el proceso antes de la formación y el envasado. La tecnología de polimerización en fase gaseosa se desarrolló recientemente para la fabricación de cauchos de etileno-propileno. El reactor consta de un lecho fluidizado vertical. Los monómeros y nitrógeno en forma de gas junto con el catalizador se alimentan al reactor y el producto sólido se elimina periódicamente. El calor de reacción se elimina mediante el uso del gas circulante que también sirve para fluidizar el lecho de polímero. Los solventes no se utilizan eliminando la necesidad de remover, lavar y secar el solvente. El proceso tampoco está limitado por la viscosidad de la solución, por lo que se puede producir un polímero de alto peso molecular sin penalizar la productividad. Es necesaria la inyección continua de una cantidad sustancial de negro de humo utilizado como coadyuvante de partición para evitar que los gránulos de polímero se peguen entre sí y a las paredes del reactor. Los productos se fabrican en forma granular para permitir una mezcla rápida.

Los elastómeros de etileno-propileno son uno de los polímeros de caucho sintético más versátiles, de más rápido crecimiento e interesantes. Se espera que la excelente resistencia al calor, la oxidación, el ozono y el envejecimiento atmosférico proporcione un valor continuo en las exigentes aplicaciones de artículos mecánicos, de construcción y automotrices. Las tecnologías de catalizador y polimerización avanzadas actuales y emergentes también brindan la capacidad de diseñar polímeros para satisfacer las necesidades de aplicación y procesamiento que son importantes para satisfacer las crecientes demandas de calidad, uniformidad y rendimiento del producto.
Polietileno clorosulfonado

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.

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.l 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

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.

Caucho de polisulfuro

El caucho de polisulfuro fue descubierto en 1926 por un químico estadounidense, Joseph Cecil Patrick, mientras intentaba obtener etilenglicol para usarlo como anticongelante. El caucho de polisulfuro es un caucho sintético producto de la policondensación de dihaluros de compuestos alifáticos (por ejemplo, dicloruro de etileno o dicloruro de propilo) con polisulfuros de metales alcalinos (por ejemplo, Na 2 S x , donde x = 2-4). Los cauchos de polisulfuro se dividen en politetrasulfuros y polidisulfuros, con las fórmulas generales [—R — S — S — S — S—]n y [—R — S — S—]n. El curado de polímeros de polisulfuro líquido a elastómeros de alto peso molecular se logra normalmente oxidando los terminales tiol (-SH) del polímero a enlaces disulfuro (-SS-).  Los agentes de curado más utilizados son los donantes de oxígeno materiales tales como dióxido de manganeso, peróxido de calcio, hidroperóxido de cumeno y p-quinonadioxima.

Gama de producto

Mexpolimeros ofrece mezclas de CPE y vinilo, compuestos muy robustos con características excepcionales de aceite, físico y de llama. Si los ambientes contienen aceite, ácidos o álcalis, las chaquetas CPE brindan más protección que el PVC. Tenemos CPE basado en TPO, con muy bajo contenido de halógeno, propiedades superiores de baja temperatura y buenas características de llama. También tenemos CPE adecuados para la reticulación por radiación, son resistentes al aceite, retardantes de llama, curables con haz de electrones, compuestos basados ​​en CPE adecuados para aplicaciones de cable y alambre. La coincidencia de color personalizada está disponible. Puede hacers que el CPE tenga propiedades similares a las del PVC plastificado pero no puede competir con él coste .

Nombre - Simbolo

  • Nombre común - polysulfide
  • Nombre IUPAC - poli(oxietilendisulfanodiiletileno)
  • Nombre ACS - polysulfide
  • Acrónimo - PSR
  • Número CAS - 9080-49-3

Propiedades tipicas

  • Esta goma es conocida por su excelente resistencia a los disolventes.
  • Tiene flexibilidad a baja temperatura.
  • Tiene resistencia al agrietamiento por flexión.
  • También tiene resistencia al oxígeno y al ozono.
  • Es resistente a la luz.
  • Es impermeable a los gases.
  • Poca resistencia a la tracción y resistencia a la abrasión.

PSR propiedades

Los cauchos de polisulfuro son polímeros de uso especial que se caracterizan por una alta resistencia al hinchamiento en disolventes, combustibles y aceites; resistencia a la luz solar; impermeabilidad a la humedad y al gas; y estabilidad durante el almacenamiento. Estas propiedades resultan del alto contenido de azufre y la ausencia de enlaces insaturados en las macromoléculas. Los cauchos de polisulfuro vulcanizados tienen propiedades mecánicas inferiores a los fabricados con otros cauchos sintéticos; por ejemplo, su resistencia a la tracción es de 6 a 10  MN/m²; alargamiento relativo, 200% -400%.

  • Densidad  1,28-1,29 gr/cm3
  • Índice de refracción 1,6423
  • Temperaturas de descomposición 200°C
  • Temperatura de transición vítrea  -20 a -55°C
  • Temperatura máxima de servicio 150°C
  • Temperatura de servicio a largo plazo 90°C

Resistencia química

  • Ácido diluido / concentrado - pobre
  • Alcoholes - bueno
  • Álcalis - bueno
  • Hidrocarburos alifáticos - bueno
  • Hidrocarburos aromáticos - pobre
  • Ésteres - pobre
  • Grasas y aceites - bueno
  • Hidrocarburos halogenados - justa
  • Cetonas - pobre

Ventajas del caucho de polisulfuro

Esta goma es muy suave, elástica y duradera. Es bueno para hacer moldes con cortes severos y / o detalles muy finos. Todavía hay algunos moldes en producción que tienen más de 40 años. A diferencia de otros cauchos para moldes, el PSR no se caracteriza por arcillas de modelado a base de agua o azufre. La preparación del modelo es muy inferior. Una vez curados, estos moldes son buenos para fundir ceras y revoques de yeso. Sin embargo, dado que la resistencia al calor, el endurecimiento por compresión y la resistencia mecánica no son muy grandes, se recomienda el caucho de polisulfuro para aplicaciones específicas que no pueden satisfacerse con ningún otro elastómero. El rango de temperatura requerido es de -54 grados a +107 grados centígrados. Los sellos de polisulfuro se recomiendan para servicios que involucren contacto con soluciones de cetonas, éteres y solventes de petróleo.

Desventajas del caucho de polisulfuro

El problema más común de estos cauchos es que este caucho con curativos de plomo tiene un olor desagradable.
Los moldes de polisulfuro de nueva construcción tiñen el yeso.
Los polisulfuros tienen poca resistencia a la abrasión y, por lo tanto, no son buenos para moldear hormigón.
No es adecuado para la producción de colada de resinas.
Los polisulfuros deben mezclarse con precisión en peso con otros elastómeros o no funcionarán.
Esta goma tiene un costo moderado. Es más alto que el látex y los uretanos pero más bajo que las siliconas.

Polimerización PSR

Este fue uno de los primeros polímeros sintéticos comerciales y se fabricó mediante la reacción de polisulfuro de sodio con un dicloruro orgánico. Los cauchos de polisulfuro (T) son los productos de reacción de un dihaluro orgánico y polisulfuro de sodio. El tipo FA es un copolímero de dicloruro de etileno y dicloroetil formal. El tipo ST es un polímero de dicloroetil formal con 2% de tricloropropano. El tratamiento adicional produce grupos tiol . El óxido de zinc se usa más comúnmente como agente vulcanizante. Los cauchos de polisulfuro se producen en forma sólida y líquida (cauchos de alto y bajo peso molecular, respectivamente), y también como dispersiones acuosas o rejillas.

PSR aplicaciones

Los polisulfuros se comercializaron en la década de 1950. Los cauchos de polisulfuro se utilizan en la goma de los tanques de almacenamiento de combustible y en la fabricación de tubos resistentes al aceite y la gasolina y de diafragmas herméticos para los contadores de gas. Los compuestos de sellado se preparan a partir de tiocoles líquidos. Estos se consideran selladores de alto rendimiento debido a su alta capacidad de movimiento, ∼25%. La capacidad de estos selladores para resistir la absorción de hidrocarburos llevó a su uso como selladores para tanques de combustible. Además, su capacidad para resistir el movimiento del gas argón llevó a su uso en el mercado del vidrio aislado. La excelente adherencia y resistencia al combustible de estos materiales llevó a su amplio uso en estructuras aeroespaciales.

CPE - Polietileno clorado

CPE es el acrónimo estandarizado para elastómero de polietileno clorado termoplástico, que se produce por cloración de polietileno. Es el polímero conformado por cadenas de polietileno con átomos de cloro intercalado, puede llegar a tener hasta el 45% de peso en cloro. El polietileno clorado es un tipo de polietileno de fórmula -(CH2-CHCl-CH2-CH2)n. Los elastómeros de polietileno clorados (CPE) y las resinas tienen excelentes propiedades físicas y mecánicas, como la resistencia a aceites, productos químicos y propiedades térmicas mejoradas. También pueden exhibir un mejor conjunto de compresión, retardo de llama, resistencia a la tracción y resistencia a la abrasión. Los polímeros CPE pueden variar desde termoplásticos rígidos hasta elastómeros flexibles, lo que los hace altamente versátiles. Manguera y tubería de revestimiento, techo, automotriz e industrial, moldeado y extrusión, y como polímero base. Estos polímeros se utilizan en una variedad de aplicaciones de uso final. Son reticulables por irradiación o medios químicos. CPE se combina bien con muchos tipos de plásticos, como polietileno, EVA y PVC. Con la estabilidad dimensional sin necesidad de vulcanización. Las excelentes características de aceptabilidad de aditivo / carga de CPE pueden proporcionar un beneficio en mezclas donde el rendimiento compuesto y la economía son críticos.

Gama de producto

Mexpolimeros ofrece mezclas de CPE y vinilo, compuestos muy robustos con características excepcionales de aceite, físico y de llama. Si los ambientes contienen aceite, ácidos o álcalis, las chaquetas CPE brindan más protección que el PVC. Tenemos CPE basado en TPO, con muy bajo contenido de halógeno, propiedades superiores de baja temperatura y buenas características de llama. También tenemos CPE adecuados para la reticulación por radiación, son resistentes al aceite, retardantes de llama, curables con haz de electrones, compuestos basados ​​en CPE adecuados para aplicaciones de cable y alambre. La coincidencia de color personalizada está disponible. Puede hacers que el CPE tenga propiedades similares a las del PVC plastificado pero no puede competir con él coste .

Nombre - Simbolo

  • PCE
  • CPEs
  • Polietileno clorado

Propiedades tipicas

  • excelente resistencia a la luz ultravioleta
  • buena resistencia al aceite
  • excelente resistencia al oxígeno, ozono y luz
  • buena resistencia a la tracción y a la rotura
  • Conjunto de baja compresión (hasta 150°C)
  • excelente fatiga dinámica
  • excelente resistencia al envejecimiento
  • excelente resistencia química
  • buena resistencia a la llama
  • excelente estabilidad del color

CPE propiedades

Los PCEs sean amorfos o cristalinos cubren un amplio campo de propiedades.Las propiedades del polímero varían dependiendo del contenido de cloruro, peso molecular y cristalinidad. Los CPE que contienen hasta el 30% de cloro en peso son más blando, parecido a las gomas, y hay una pérdida de cristalinidad , entonces se volven más solubles en el polietileno; cuando el polímero contiene entre 40% a 45% de cloro es más duro, y con un reblandecimiento más alto.

Resistencia química

Las ventajas significativas de los productos producidos a partir de polietileno clorado son su resistencia mejorada a la extracción química, volatilidad del plastificante y a la intemperie. Posee buenas características para impermeabilización, presenta resistencia a los alcoholes, la alcalinidad, los ácidos, el aceite, al envejecimiento, las inclemencias atmosféricas, los rayos ultravioletas, la oxidación, los gases, el vapor y es resistente al fuego. Estos plásticos tienen resistencia inherente al oxígeno, ozono, e intemperie, resistencia a la extracción química y volatilidad de plastificantes, excepcional alta resistenciaal desgarro, etc. Sin embargo, muestran una inestabilidad química similar a la del cloruro de polivinilo (PVC).

Procesabilidad

Puede ser procesado  mediante extrusión estándar, calandrado y moldeo por inyección.

Polimerización

El polietileno lineal clorado (CPE) se prepare mediante una simple sustitución química del cloro en la cadena principal de polietileno lineal. La cloración puede ocurrir al exponer directamente el polímero a cloro gaseoso en solución o en una forma finamente dividida. La presencia de luz ultravioleta o otro activador es necesaria para lograr una velocidad de reacción adecuada. También puede ser producido a partir de PE que es clorado en una configuración al azar (random) en una suspensión acuosa, generalmente en una suspensión o solución de CCl4 a temperaturas de 60°C.

CPE aplicaciones

La sustitución de átomos de cloro, por algunos átomos de hidrogeno, en la cadena del polietileno afecta su cristalinidad y mejora la resistencia y mejora la resistenica al fuego, al aceite, etc. Es ampliamente utilizado como modificador de PVC a en combinación con láminas de HDPE o LDPE para mejorar la dureza, las láminas son utilizadas en aplicaciones agrícolas. En la industria del automóvil se usa como un elastómero para los sistemas del ABS, la lámina extruida soportada por espuma se usa para tableros de automóviles, tapicería y revestimientos de puertas, en la industria del alambre y del cable para el forro externo. Es utilizado también para recubrimiento de cables y mangueras hidráulicas, para juntas, revestimientos impermeables, tejados y laminas. La película flexible se usa en los sistemas de protección contra el clima.

Caucho acrilicos (ACM)
Polímeros y copolímeros de acrilato

AEM
El caucho Etileno-Acrílico es un copolímero de etileno y acrilato de metilo más una pequeña cantidad de un monómero de curesita que contiene grupos ácido carboxílico. Los elastómeros acrílicos de etileno, designados como AEM, son terpolímeros de etileno, acrilato de metilo y un tercer monómero que está presente en una cantidad muy pequeña para servir como sitios de curado en el polímero resultante. AEM es un caucho resistente, de baja compresión, con excelente resistencia a altas temperaturas, aceite mineral caliente, fluidos y la intemperie.  El AEM se elige normalmente para aplicaciones con un rendimiento mejorado en comparación con el caucho de nitrilo, el neopreno o los elastómeros de costo reducido en comparación con los de gama alta, como HNBR, FKM. También suele aplicarse en la industria automática. Excelente compromiso de flexibilidad en frío, resistencia al calor y agentes atmosféricos y buenas características mecánicas con baja deformación permanente pero bajo rendimiento elástico. Excelente impermeabilidad al gas. Buena resistencia a aceites vegetales, alifáticos, fluidos hidráulicos de alta temperatura, soluciones salinas alcalinas ácidas, aminas y fluidos refrigerantes. No se recomienda para la producción de artículos no tóxicos.

Nombres - Símbolo

  • AEM
  • Goma acrilico
  • Caucho de Etileno-Acrilato
  • Acrilato de butilo
  • Acrilato de etilo
  • Poliacrílicos
  • Etileno Acrílico
  • Elastómeros poliacrílicos
  • Designación ISO / DIN 1629: AEM
  • Designación ASTM D1418: AEM
  • ASTM D2000 / SAE J200 Tipo, clase: EE, EF, EG, EA
  • Designación del Compuesto de Apple: VA
                                                  
Caracteristicas del caucho

  • Peso específico de los compuestos: 1.08 ÷ 1.55 (AEM)
  • Dureza Shore A  50 - 90 (AEM)
  • Campo de temperatura -45 +150º C (AEM)

Propiedades Físico-Mecánicas

La sustitución de parte del acrilato por etileno les confiere mejor comportamiento a baja temperatura, aunque lógicamente la sustitución de un compuesto fuertemente polar, como un acrilato, por uno apolar, el etileno, reduce la resistencia a aceites, que en los cauchos. Los copolímeros de acrilato de etileno, AEM, son cauchos sintéticos compuestos de monómeros de etileno y acrílicos. El etileno imparte buenas propiedades a baja temperatura, mientras que la porción acrílica mejora la resistencia al aceite. La combinación de una espina dorsal saturada con polarización, también proporciona una buena resistencia al calor, al ozono (a la intemperie) ya muchos productos químicos. En general, la resistencia de AEM al oxígeno es superior a la de los ACM. Además de una excelente resistencia al calor y al ozono, los AEM tienen una vibración excepcional y un buen rendimiento. Tiene una elevada capacidad de amortización (alta histerésis).

Caucho propiedades Termicas

Excelente resistencia a la abrasión, resistencia al calor, hasta un máximo de 150°C. Existen compuesto especial de alta temperatura: 175°C. Los requisitos vulcanizados son posteriormente puesto en estufa de 6 horas a 175 ºC, para obtener las calificaciones más altas. Una elevación de la temperatura debe ser gradual, para liberar los gases de vulcanización. Resistencia a bajas temperaturas hasta aproximadamente -55 ° C.

Caucho propiedades Eléctricas

Las goma AEM 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

Las propiedades clave de Poliacrilatos (AEM) son su resistencia al aceite hidráulico caliente y la oxidación. AEM también tiene una buena resistencia al ozono y a la intemperie, que es superior al caucho de nitrilo. Sin embargo, la resistencia al agua y la humedad es pobre, al igual que la resistencia a los ácidos y álcalis. Además, las bajas temperaturas generalmente se limitan a aproximadamente -10°C dos a temperaturas de baja temperatura y al ajuste de compresión. Garantizan una flexibilidad hasta  -35°C sin apenas modificación de la dureza y aumento de volumen. Al ser gomas saturadas, resisten la oxidación, el ozono, la luz solar y los hidrocarburos alifáticos, pero la presencia de grupos éster los hace sensibles a la hidrólisis. Aumentando la longitud del grupo carboxilato, la polaridad global del polímero disminuye, lo que, en consecuencia, reduce su resistencia a los disolventes no polares. Los compuestos de etil-acrilato poseen una excelente resistencia al envejecimiento a altas temperaturas  (175ºC) y unas buenas propiedades físicas. Un alto grado de resistencia al aceite, el ozono, los rayos UV y a la intemperie así como una buena flexibilidad a bajas temperaturas son también atributos del etil-acrilato. AEM no se recomienda para exposición a ácidos concentrados, hidrocarburos aromáticos, gasolina, cetonas, líquidos de frenos y ésteres de fosfato. El elastómero acrílico (ACM) tiene una resistencia al calor que es casi tan buena como la de los compuestos fluorados y las siliconas. También envejece bien y es resistente al aceite, pero es sensible al agua. AEM tiene muy buena resistencia al calor, buena resistencia al aceite y buenas características de baja temperatura. El polímero es una buena opción para su uso en entornos que contienen lubricantes para motores a base de petróleo, y ha reemplazado el caucho de poliacrilato en algunas aplicaciones de sellado debido a su punto de fragilidad comparativamente bajo. Se señala que los compuestos etileno acrílicos están limitados en sus capacidades dinámicas para tales aplicaciones.

Caucho procesabilidad AEM

La procesabilidad es mejor cuando el peso molecular del plástico es bajo, mientras que las propiedades del producto acabado son mejores cuando su peso molecular es alto. En la práctica la mayor cantidad de plásticos utilizados se eligen con un peso molecular intermedio entre su procesabilidad y las propiedades finales del producto, pero dada la gran variedad de plásticos y procesos, particularmente en los termoendurecibles, cauchos y recubrimientos, se debe elegir el plástico y el proceso que permitan al mismo tiempo obtener, la mejor procesabilidad y las mejores propiedades en el producto acabado. En la fabricación moderna de artículos de caucho natural, el caucho crudo se trata con varios compuestos mezclándolos en máquinas. La mezcla se aplica entonces mecánicamente a una base o molde, y el objeto revestido o formado de la mezcla se pone en moldes y vulcaniza.

Como se obtiene el caucho AEM

Los AEM son producidos por polimerización de radicales en emulsión (excepcionalmente por suspensión). Para su iniciación se utilizan peróxidos, compuestos azoicos o sistemas de iniciación de oxidación-reducción. Debido al hecho, ese pH de reacción debe ser> 7, para evitar su hidrólisis. La misma influencia negativa también puede ser rellenos u otros aditivos de carácter ácido en sus compuestos. Las unidades principales de repetición son acrilato de etilo y butilo o una mezcla de ambos. Una gran variedad de propiedades termofísicas y mecánicas. Muy común es la adición de 5 por ciento de 2-cloroetil vinil éter. Se han desarrollado varias modificaciones de copolímeros para mejorar las propiedades de los AEM. Las modificaciones incluyen otros monómeros de esqueleto y la incorporación de grupos de sitios reactivos (1-5%) para la reticulación posterior.

Modificación

Las propiedades de AEM a bajas temperaturas están influenciadas principalmente por la estructura de los sustituyentes alquilo en sus grupos éster; generalmente se mejoran con un número creciente de grupos alquilo (la temperatura de fragilidad del poli-n-alquilacrilato se reduce para los sustituyentes con un número de carbonos C = 1-8 desde temperaturas de +3 ° C hasta temperaturas de 65 ° C). Simultáneamente, su polaridad está disminuyendo y, por lo tanto, su resistencia al envejecimiento y al aceite no polar también está disminuyendo. Los AEM basados ​​en acrilato de polietileno son altamente polares y muy resistentes a los aceites, pero tienen una Tg relativamente alta (aproximadamente -15 ° C) y sus volcanizados son menos flexibles a bajas temperaturas. El reemplazo de los grupos etilo por butilo se reducirá a 50 ° C, sus volcanizados son significativamente más flexibles a bajas temperaturas, pero su resistencia al hinchamiento en aceites no polares es menor. El acrilato de polioctilo es prácticamente no resistente contra los aceites no polares. Las propiedades de AEM a bajas temperaturas pueden modificarse mediante la copolimerización de monómeros acrílicos (acrilato de etilo, acrilato de butilo, eventualmente mediante acrilato de octilo o monómero de acrilo con grupos alcoxi) y pueden modificarse parcialmente mediante la adición de suavizantes adecuados y menos volátiles. Los cauchos acrílicos más producidos industrialmente se basan en acrilato de etilo, butilo y metoxietilo y monómeros que contienen grupos cloro o carboxilo. Se puede lograr una resistencia adecuada entre la resistencia al aceite AEM, las propiedades apropiadas a bajas temperaturas, la resistencia al calor y una tasa de curado aceptable.

Para la reticulación de cauchos AEM principalmente en monómeros no acrilatos, a pesar del hecho de que la presencia de óxidos metálicos de carácter alcalino no puede excluir incluso la autocuración de las cadenas de poliacrilato. Se utiliza la posición contra ellos (la condensación de Claisen). Los tipos más antiguos de AEM se curaban principalmente con diaminas o poliaminas, los tipos actuales de gomas también se curan con una combinación de poliaminas, ácidos grasos superiores o sus ésteres y azufre, y finalmente con un donante de azufre. Su eficiencia se incrementa mediante la adición de aceleradores muy rápidos o ultra. Los sistemas más frecuentemente utilizados para curar AEM con grupos epoxi y carboxilo se basan en sales de amonio cuaternario.

Vulcanización

Actualmente, los AEM se curan principalmente mediante la combinación de poliaminas, ácidos grasos superiores o sus ésteres y azufre, eventualmente con un donante de azufre.

Aplicaciones del caucho

Los elastómeros AEM se utilizan cuando se requiere resistencia combinada al calor y los aceites, para aplicaciones a temperaturas elevadas (<150°C). Las aplicaciones típicas incluyen componentes de transmisión automotriz como sellos y mangueras que deben ser resistentes al aceite caliente, combustible y muchos otros lubricantes y fluidos hidráulicos comunes para automóviles. El elastómero AEM también se ha encontrado en la amortiguación de vibraciones debido a su excelente capacidad de recuperación. Otras aplicaciones incluyen textiles, adhesivos y recubrimientos.  Otras aplicaciones típicas incluyen la transmisión automotriz / sellos de dirección asistida y juntas tóricas. Otras aplicaciones incluyen diafragmas, sellos de plomería, botas, mangueras, soportes de vibración, almohadillas, aisladores y artículos y piezas de caucho moldeado a medida.
Caucho acrilicos (ACM)
Polímeros y copolímeros de acrilato

Los elastómeros poliacrílicos, también llamados cauchos ACM, son cauchos polares sintéticos compuestos de monómeros acrílicos. ACM o semplicemente la gomma acrilica è costituita da un estere polimerizzato e un monomero indurente. Tienen buena resistencia al oxígeno y al ozono incluso a altas temperaturas de 150°C, a la degradación ya los rayos UV, se utilizan especialmente para recubrimientos y para dar resistencia al impacto a Algunos plásticos. A pesar de la presencia de grupos laterales potencialmente activos para la vulcanización, el acrilato de polietilo no es vulcanizable con peróxidos. Los cauchos ACM tienen excelentes características de resistencia a alta temperatura 150°C, envejecimiento, aceites y solventes. Debido al hecho de que no tienen enlaces insaturados en la estructura del polímero, tienen buena resistencia al calor, al oxígeno y al ozono. En comparación con el NBR más económico con contenido medio y alto de acrilonitrilo, tienen una resistencia al aceite comparable, pero resisten mejor a altas temperaturas, especialmente en la presencia de aceites que contienen aditivos a base de sustancias sulfuradas que causan la sobrev-ulcanización de las gomas de nitrilo y determinan su pérdida de propiedades elásticas.  Son caros y se utilizan principalmente en aplicaciones aeronáuticas. Este elastómero es más resistente al calor que NBR y CR. A menudo se usa para cajas de cambios automáticas. Los elastómeros termoplásticos estirénicos son los materiales poliméricos de mayor éxito comercial sintetizados por polimerización aniónica viva. La desventaja de los S-TPE es obvia: baja temperatura de servicio y poca resistencia a los rayos UV / oxidación. Los TPE totalmente acrílicos muestran una mejor resistencia química; sin embargo, las propiedades mecánicas de estos materiales son mucho menores que las de los S-TPE.

Nombres - Símbolo
                                                      
  • ACM
  • Goma acrilico
  • Acrilato de butilo
  • Acrilato de metilo
  • Poliacrílicos
  • Elastómeros poliacrílicos
  • ASTM D 1418 Designación: M, AEM
  • Designación ISO / DIN 1629: AEM
  • Códigos ASTM D2000 / SAE J 200: EE, EF, EG, EA
                                            
Caracteristicas del caucho

  • Peso específico de los compuestos: 1.25 ÷ 1.40 (ACM)
  • Dureza Shore A  50 - 90 (ACM)
  • Campo de temperatura -20 +150º C (ACM)
  • Excelente resistencia al ozono y a la intemperie.
  • Muy buena resistencia al calor
  • Buena resistencia al aceite
  • Buena elasticidad
  • Excelentes propiedades de flexión
  • Resistente a aceites y disolventes alifáticos.
  • Baja permeabilidad al gas
  • Mala resistencia al agua, álcali y ácido.
  • Buena resistencia al envejecimiento térmico
  • Baja resistencia al agua caliente
  • No es altamente corrosivo para el acero
  • Resistencia a la abrasión Regular a bueno
  • Adherencia al metal Regular a bueno
  • Adherencia a materiales rígidos Regular a bueno
  • Conjunto de compresión Deficiente a bueno
  • Resistencia al agrietamiento por flexión
  • Resistencia al desgarro  Deficiente a bueno
  • Amortiguación de vibraciones Bueno a excelente

Propiedades

La combinación de una cadena principal saturada con grupos laterales polares da como resultado una clase de polímeros con una resistencia excepcional al calor, la oxidación y los aceites hidráulicos. Los ACMs también tienen buena resistencia al ozono y a la intemperie, que es superior al caucho de nitrilo. Sin embargo, la resistencia al agua y la humedad es pobre, al igual que la resistencia a los ácidos y los álcalis. Además, las aplicaciones de baja temperatura generalmente se limitan a aproximadamente -10°C debido a la flexibilidad de baja temperatura fría y al conjunto de compresión. Se han desarrollado varias modificaciones de copolímeros para mejorar las propiedades de los ACM. Las modificaciones incluyen otros monómeros del esqueleto y la incorporación de grupos de sitios reactivos (1-5%) para la reticulación posterior. Los elastómeros ACM se usan principalmente cuando se requiere resistencia combinada al calor y a los aceites.

Caucho propiedades Eléctricas

Las goma ACMs 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

El caucho de poliacrilato (ACM) tiene una resistencia sobresaliente a los aceites y combustibles a base de petróleo debido al grupo de acrilato polar en su estructura. Esta propiedad también lo convierte en un material de elección para aplicaciones que involucran lubricantes que contienen azufre, porque la estructura química es resistente a la reticulación por estos materiales, que están encontrando un mayor uso en aplicaciones automotrices. El polímero proporciona una resistencia superior a la oxidación, el ozono y la luz solar. También tiene una alta resistencia al agrietamiento por flexión. Las propiedades clave de Poliacrilatos (ACM) son su resistencia al aceite hidráulico caliente y la oxidación. Los ACM son muy resistentes al calor y aceite, en especial los elastómeros. También resisten al oxígeno y ozono incluso bajo las condiciones de altas temperaturas. ACM también tiene una buena resistencia al ozono y a la intemperie, que es superior al caucho de nitrilo. Sin embargo, la resistencia al agua y la humedad es pobre, al igual que la resistencia a los ácidos y álcalis. Resistencia al agua, mezclas de refrigerante del motor (glicoles), los ácidos y álcalis diluidos también son buenos. Además, las bajas temperaturas generalmente se limitan a aproximadamente -10°C dos a temperaturas de baja temperatura y al ajuste de compresión. ACM, pero no es resistente al aceite con bajo contenido de anilina (como el aceite ASTM No. 3) y los solventes polares. Garantizan una flexibilidad hasta  -35°C sin apenas modificación de la dureza y aumento de volumen. Al ser gomas saturadas, resisten la oxidación, el ozono, la luz solar y los hidrocarburos alifáticos, pero la presencia de grupos éster los hace sensibles a la hidrólisis. Aumentando la longitud del grupo carboxilato, la polaridad global del polímero disminuye, lo que, en consecuencia, reduce su resistencia a los disolventes no polares. Limitaciones: ACM no se recomienda para la exposición a ácidos concentrados, hidrocarburos aromáticos, gasolina, cetonas, líquidos de frenos y ésteres de fosfato. El elastómero acrílico (ACM) tiene una resistencia al calor que es casi tan buena como la de los compuestos fluorados y las siliconas. Aunque el poliacrilato tiene propiedades de temperatura fría algo inferiores, funciona en entornos de aceite caliente hasta aproximadamente 350°F. También es una mejor opción sobre el caucho de nitrilo para componentes expuestos al aire caliente. Sin embargo, el elastómero a base de acrílico tiene sus puntos débiles. En comparación con muchos otros polímeros, es inferior en resistencia y resistencia al agua.

Caucho procesabilidad

La procesabilidad es mejor cuando el peso molecular del plástico es bajo, mientras que las propiedades del producto acabado son mejores cuando su peso molecular es alto. En la práctica la mayor cantidad de plásticos utilizados se eligen con un peso molecular intermedio entre su procesabilidad y las propiedades finales del producto, pero dada la gran variedad de plásticos y procesos, particularmente en los termoendurecibles, cauchos y recubrimientos, se debe elegir el plástico y el proceso que permitan al mismo tiempo obtener, la mejor procesabilidad y las mejores propiedades en el producto acabado. En la fabricación moderna de artículos de caucho natural, el caucho crudo se trata con varios compuestos mezclándolos en máquinas. La mezcla se aplica entonces mecánicamente a una base o molde, y el objeto revestido o formado de la mezcla se pone en moldes y vulcaniza.

Como se obtiene el caucho sintetico - Obtencion del caucho sintetico

Los cauchos de poliacrilato son elastómeros preparados a partir de ésteres acrílicos (típicamente acrilato de etilo y metilo) y monómero de curado reactivo (ácido carboxílico o éter de cloroetilvinilo). Los ACM son producidos por polimerización de radicales en emulsión (excepcionalmente por suspensión). Para su iniciación se utilizan peróxidos, compuestos azoicos o sistemas de iniciación de oxidación-reducción. Debido al hecho, ese pH de reacción debe ser> 7, para evitar su hidrólisis. La misma influencia negativa también puede ser rellenos u otros aditivos de carácter ácido en sus compuestos. Las unidades principales de repetición son acrilato de etilo y butilo o una mezcla de ambos. Una gran variedad de propiedades termofísicas y mecánicas. Muy común es la adición de 5 por ciento de 2-cloroetil vinil éter. Se han desarrollado varias modificaciones de copolímeros para mejorar las propiedades de los ACM. Las modificaciones incluyen otros monómeros de esqueleto y la incorporación de grupos de sitios reactivos (1-5%) para la reticulación posterior.

Modificación

Las propiedades de ACM a bajas temperaturas están influenciadas principalmente por la estructura de los sustituyentes alquilo en sus grupos éster; generalmente se mejoran con un número creciente de grupos alquilo (la temperatura de fragilidad del poli-n-alquilacrilato se reduce para los sustituyentes con un número de carbonos C = 1-8 desde temperaturas de +3 ° C hasta temperaturas de 65 ° C). Simultáneamente, su polaridad está disminuyendo y, por lo tanto, su resistencia al envejecimiento y al aceite no polar también está disminuyendo. Los ACM basados ​​en acrilato de polietileno son altamente polares y muy resistentes a los aceites, pero tienen una Tg relativamente alta (aproximadamente -15 ° C) y sus vulcanizados son menos flexibles a bajas temperaturas. El reemplazo de los grupos etilo por butilo se reducirá a 50 ° C, sus vulcanizados son significativamente más flexibles a bajas temperaturas, pero su resistencia al hinchamiento en aceites no polares es menor. El acrilato de polioctilo es prácticamente no resistente contra los aceites no polares. Las propiedades de ACM a bajas temperaturas pueden modificarse mediante la copolimerización de monómeros acrílicos (acrilato de etilo, acrilato de butilo, eventualmente mediante acrilato de octilo o monómero de acrilo con grupos alcoxi) y pueden modificarse parcialmente mediante la adición de suavizantes adecuados y menos volátiles. Los cauchos acrílicos más producidos industrialmente se basan en acrilato de etilo, butilo y metoxietilo y monómeros que contienen grupos cloro o carboxilo. Se puede lograr una resistencia adecuada entre la resistencia al aceite ACM, las propiedades apropiadas a bajas temperaturas, la resistencia al calor y una tasa de curado aceptable.

Para la reticulación de cauchos ACM principalmente en monómeros no acrilatos, a pesar del hecho de que la presencia de óxidos metálicos de carácter alcalino no puede excluir incluso la auto-curación de las cadenas de poliacrilato. Se utiliza la posición contra ellos (la condensación de Claisen). Los tipos más antiguos de ACM se curaban principalmente con diaminas o poliaminas, los tipos actuales de gomas también se curan con una combinación de poliaminas, ácidos grasos superiores o sus ésteres y azufre, y finalmente con un donante de azufre. Su eficiencia se incrementa mediante la adición de aceleradores muy rápidos o ultra. Los sistemas más frecuentemente utilizados para curar ACM con grupos epoxi y carboxilo se basan en sales de amonio cuaternario.

Vulcanización

Actualmente, los ACM se curan principalmente mediante la combinación de poliaminas, ácidos grasos superiores o sus ésteres y azufre, eventualmente con un donante de azufre. Debido a un estado de curado lento, el templado posterior en un horno de aire caliente a menudo se usa para aumentar la resistencia. Los compuestos tienen una selección de productos con monómeros de sitio de curación variables para el desarrollo de compuestos con propiedades finales específicas. Estos monómeros pueden incluir cloro, carboxilo, epóxido o combinaciones de estos grupos. Muchos sistemas de reticulación son utilizables, incluidas aminas, triazinas, jabón de azufre y peróxido.

Aplicaciones del caucho

Los elastómeros ACM se utilizan cuando se requiere resistencia combinada al calor y los aceites, para aplicaciones a temperaturas elevadas (<150°C). Las aplicaciones típicas incluyen componentes de transmisión automotriz como sellos y mangueras que deben ser resistentes al aceite caliente, combustible y muchos otros lubricantes y fluidos hidráulicos comunes para automóviles. El elastómero ACM también se ha encontrado en la amortiguación de vibraciones debido a su excelente capacidad de recuperación. Otras aplicaciones incluyen textiles, adhesivos y recubrimientos.  Otras aplicaciones típicas incluyen la transmisión automotriz / sellos de dirección asistida y juntas tóricas. Otras aplicaciones incluyen diafragmas, sellos de plomería, botas, mangueras, soportes de vibración, almohadillas, aisladores y artículos y piezas de caucho moldeado a medida.
Cauchos de poliacrilato (ACM)s

Los poliacrilatos son una familia de copolímeros que tienen dos componentes importantes: la espina dorsal (éster ácido monómero alquílico o alcoxi) y la estructura reactiva puede ser; copolímero de acrilato de etilo AEM o metilo ACM o otro acrilato insaturado. El elastómero acrílico tiene una estructura principal saturada, que es responsable de la resistencia al calor y a la oxidación, y grupos laterales de éster, que contribuyen a la polaridad marcada. Los sitios de curación presentes en el ACMs también afectan las propiedades esperadas. Los sitios reactivos de curado con cloro generalmente dan un excelente envejecimiento por calor como se muestra por la retención del alargamiento. Los elastómeros ACMs consisten en una mayoría (7-99% en peso) de monómeros de acrilato de etilo, acrilato de butilo y 2-metoxietil acrilato. Además, se agrega una pequeña cantidad de monómeros en el sitio de curado para facilitar la vulcanización. Los ésteres acrílicos que constituyen la mayoría de la cadena del polímero determinan las propiedades físicas, químicas y mecánicas del polímero y sus vulcanizados. Los monómeros del sitio de curado tienen un doble enlace de acrilato para la polimerización en el ACMs y un grupo reactivo para el proceso de vulcanización. Dos de las clases más importantes de monómeros en el sitio de curado son los monómeros reactivos que contienen cloro y los monómeros que contienen epoxi / carboxilo.

Monómero

Los poliacrilatos se producen comercialmente por solución iniciada por radicales libres y polimerización en emulsión del monómero apropiado. A diferencia de los metacrilatos, los procedimientos de suspensión y moldeo no son factibles debido a la naturaleza de goma y adhesivo de los acrilatos superiores. Las temperaturas de transición vítrea de los polímeros de acrilato son generalmente inferiores a la temperatura ambiente. Esto significa que estos polímeros son generalmente blandos y gomosos. La solubilidad en aceites e hidrocarburos aumenta al aumentar la longitud del grupo lateral, mientras que los polímeros se vuelven más duros, más duros y más rígidos a medida que disminuye el tamaño del grupo éster. Los poliacrilatos se han utilizado en acabados y tamaños de textiles y en la producción de adhesivos sensibles a la presión. El poli (acrilato de metilo) se usa en la modificación de la fibra, el poli (acrilato de etilo) en la modificación de la fibra y en los recubrimientos, y el poli (acrilato de butilo) y el poli (acrilato de 2-etilhexilo) se usan en pinturas y formulaciones adhesivas. Con bastante frecuencia, la copolimerización se utiliza para optimizar las propiedades de los poliacrilatos. Por ejemplo, los copolímeros de acrilato de etilo con acrilato de metilo proporcionan la dureza y resistencia requeridas, mientras que pequeñas cantidades de comonómeros con funcionalidades de hidroxilo, carboxilo, amina y amida se utilizan para producir pinturas de látex de alta calidad para madera, paneles y mampostería en los hogares. Estas funcionalidades proporcionan las capacidades de adhesión y termo-endurecimiento requeridas en estas aplicaciones. Los monómeros "X" con los grupos funcionales deseados más utilizados en la copolimerización con acrilatos son :

  • metilo Tg = 3°C
  • etile Tg = -20°C
  • n-propilo Tg = -44°C
  • n-butilo Tg = -56°C

Propiedades de ACMs:

• excelente resistencia al ozono y a la intemperie
• muy buena resistencia al calor
• buena resistencia al aceite
• buena elasticidad
excelentes propiedades de flexión
• resistente a aceites y solventes alifáticos
• baja permeabilidad a los gases
• pobre resistencia al agua, álcalis y ácidos
• buena resistencia al envejecimiento por calor
• baja resistencia al agua caliente
• no es altamente corrosivo para acero

Nombres - Símbolo
                                                      
  • ACMs
  • AEM
  • ACM
  • Goma acrilico
  • Acrilato de butilo
  • Acrilato de metilo
                              
Caracteristicas del caucho

  • Excelente resistencia al ozono y a la intemperie
  • Muy buena resistencia al calor
  • Buena resistencia al aceite
  • Buena elasticidad
  • Excelentes propiedades de flexión
  • Resistente a aceites y disolventes alifáticos
  • Baja permeabilidad al gas
  • Mala resistencia al agua, álcali y ácido
  • Buena resistencia al envejecimiento térmico
  • Baja resistencia al agua caliente
  • No es altamente corrosivo para el acero

Propiedades Físico-Mecánicas

La combinación de una cadena principal saturada con grupos laterales polares da como resultado una clase de polímeros con una resistencia excepcional al calor, la oxidación y los aceites hidráulicos.  Los ACMs también tienen buena resistencia al ozono y a la intemperie, que es superior al caucho de nitrilo.  Sin embargo, la resistencia al agua y la humedad es pobre, al igual que la resistencia a los ácidos y los álcalis. Además, las aplicaciones de baja temperatura generalmente están limitadas a aproximadamente -10°C debido a la flexibilidad de baja temperatura fría y al conjunto de compresión. El caucho acrílico consiste en elastómeros que producen vulcanizados con propiedades mecánicas mediocres y propiedades elásticas pobres que exhiben buena resistencia al aceite y al calor hasta 170/190°C. Son polímeros de ésteres de ácido acrílico con comonómeros adicionales que presentan puntos o grupos susceptibles de reticulación. Los ésteres utilizados normalmente son acrilato de etilo, acrilato de butilo, acrilato de metoxietilo y acrilato de etoxietilo. Los elastómeros contenidos en el caucho acrílico no son muy versátiles, ya que están conectados a formulaciones bien definidas. El caucho acrílico tradicional se basa en poliacrilatos de etilo y / o butilo y contiene cloroetil vinil éter como comonómero. Los basados ​​en acrilato de butilo exhiben mejor resistencia al frío pero peor resistencia al aceite, en comparación con los basados ​​en acrilato de etilo. Una combinación de acrilato de etilo, acrilato de butilo y acrilato de alcoxi produce diferentes niveles de las dos propiedades mencionadas anteriormente.

Propiedades Termicas ACMs

Los poliacrilatos (ACM) son polímeros altamente resistentes al calor y al aceite.  Excelente resistencia a la abrasión, resistencia al calor, hasta un máximo de 150°C. Existen compuesto especial de alta temperatura: 175°C. Los requisitos vulcanizados son posteriormente puesto en estufa de 6 horas a 175ºC, para obtener las calificaciones más altas. Una elevación de la temperatura debe ser gradual, para liberar los gases de vulcanización.  Las propiedades de tracción finales de los vulcanizados de ACM no son tan buenas como las de NR o NBR, pero las propiedades de tracción son suficientes para sus aplicaciones. Los grados ACM se pueden usar bajo ciertas condiciones durante 1000 horas a 160 a 170°C. Los vulcanizados de ACM pueden soportar exposiciones de 1000 h en aceite a 150°C. Además, los vulcanizados de ACM son muy resistentes a la degradación por la acción del ozono. Los vulcanizados de ACM son muy resistentes a la hinchazón en aceites animales, vegetales y minerales, pero no en combustibles para motores. Resistencia a bajas temperaturas hasta aproximadamente -55°C.  Los grados ACM basados en acrilato de etilo, sin plastificantes, tienen una temperatura de fragilidad de –18°C. La adición de plastificantes o el uso de elastómeros a base de acrilato de butilo (o ambos) pueden dar una temperatura de fragilidad de –40°C.

Caucho propiedades Químicas

Las propiedades clave de Poliacrilatos (ACM)s son su resistencia al aceite hidráulico caliente y la oxidación. Los ACMs son muy resistentes al calor y aceite, en especial los elastómeros. También resisten al oxígeno y ozono incluso bajo las condiciones de altas temperaturas. ACM también tiene una buena resistencia al ozono y a la intemperie, que es superior al caucho de nitrilo. Sin embargo, la resistencia al agua y la humedad es pobre, al igual que la resistencia a los ácidos y álcalis. Resistencia al agua, mezclas de refrigerante del motor (glicoles), los ácidos y álcalis diluidos también son buenos. Además, las bajas temperaturas generalmente se limitan a aproximadamente -10°C dos a temperaturas de baja temperatura y al ajuste de compresión. ACM, pero no es resistente al aceite con bajo contenido de anilina (como el aceite ASTM No. 3) y los solventes polares. Garantizan una flexibilidad hasta  -35°C sin apenas modificación de la dureza y aumento de volumen. Al ser gomas saturadas, resisten la oxidación, el ozono, la luz solar y los hidrocarburos alifáticos, pero la presencia de grupos éster los hace sensibles a la hidrólisis. Aumentando la longitud del grupo carboxilato, la polaridad global del polímero disminuye, lo que, en consecuencia, reduce su resistencia a los disolventes no polares. Limitaciones: ACMs no se recomienda para la exposición a ácidos concentrados, hidrocarburos aromáticos, gasolina, cetonas, líquidos de frenos y ésteres de fosfato.

Procesabilidad ACMs

La procesabilidad es mejor cuando el peso molecular del plástico es bajo, mientras que las propiedades del producto acabado son mejores cuando su peso molecular es alto. En la práctica la mayor cantidad de plásticos utilizados se eligen con un peso molecular intermedio entre su procesabilidad y las propiedades finales del producto, pero dada la gran variedad de plásticos y procesos, particularmente en los termoendurecibles, cauchos y recubrimientos, se debe elegir el plástico y el proceso que permitan al mismo tiempo obtener, la mejor procesabilidad y las mejores propiedades en el producto acabado. En la fabricación moderna de artículos de caucho natural, el caucho crudo se trata con varios compuestos mezclándolos en máquinas. La mezcla se aplica entonces mecánicamente a una base o molde, y el objeto revestido o formado de la mezcla se pone en moldes y vulcaniza.

Como se obtienen los cauchos ACMs

Los cauchos de poliacrilato son elastómeros preparados a partir de ésteres acrílicos (típicamente acrilato de etilo y metilo) y monómero de curado reactivo (ácido carboxílico o éter de cloroetilvinilo). Los ACMs son producidos por polimerización de radicales en emulsión (excepcionalmente por suspensión). Para su iniciación se utilizan peróxidos, compuestos azoicos o sistemas de iniciación de oxidación-reducción. Debido al hecho, ese pH de reacción debe ser> 7, para evitar su hidrólisis. La misma influencia negativa también puede ser rellenos u otros aditivos de carácter ácido en sus compuestos. Las unidades principales de repetición son acrilato de etilo y butilo o una mezcla de ambos. Una gran variedad de propiedades termofísicas y mecánicas. Muy común es la adición de 5 por ciento de 2-cloroetil vinil éter. Se han desarrollado varias modificaciones de copolímeros para mejorar las propiedades de los ACMs. Las modificaciones incluyen otros monómeros de esqueleto y la incorporación de grupos de sitios reactivos (1-5%) para la reticulación posterior.
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