Poliisopreno - Polímeros termoplásticos, elastómeros y aditivos



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Poliisopreno

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Caucho de Poliisopreno (IR)
Polyisoprene

El poliisopreno sintético moderno está diseñado para ser similar al caucho natural en estructura y propiedades. El poliisopreno o caucho natural (la palabra “caucho” procede del quechua “cahutchu” que significa lágrima de madera). Los poliisoprenos (IR) son la version sintetica de la goma natural, polimerizados con un catalizador de Ziegler tienen contenidos "cis" de aproximadamente el 98%. Los últimos pocos porcentajes de polímero no "cis", que hace que el IR sea diferente del caucho natural (NR), son muy importantes para las propiedades físicas de los vulcanizados. Entre los diversos tipos, el poliisopreno 1,4-cis es el más importante por las propiedades elásticas y mecánicas que imparte al vulcanizado, propiedades que se derivan del alto grado. de pureza isomérica del material que, en el caso del caucho natural, está constituido por valores superiores al 99% por la unidad 1,4-cis.

El prefijo ¨cis¨ indica que el grupo metilo y un átomo de hidrogeno están en el mismo lado del doble enlace C=C, el ¨1, 4¨ indica que las unidades químicas que se repiten en la cadena del polímero se unen covalentemente al primer y cuarto átomo de carbono. La muy alta pureza isomérica del polímero natural determina su notable tendencia a cristalizar ya a temperatura ambiente; El grado máximo de cristalinidad que puede tener el material está limitado a 25-30%, un valor más que suficiente para aumentar su dureza y viscosidad Mooney a lo largo del tiempo.

Nombres - Símbolo
                                                    
  • IR
  • PI
  • 1,3-butadiene,
  • Isopentadiene
  • Beta-methylbivinyl
  • 2-methylbutadiene
  • 2-methyl-1,3-butadiene
  • 2-methyldivinyl
  • 2-methylethene
  • Nsc 9237
  • Cis -1,4- poliisopreno
  • 2 metilbutadieno
  • Poliisopreno
  • Caucho de Poliisoropreno
  • Cas nr- 78-79-5
  • C5H8
                                                
Caracteristicas del caucho Poliisopreno

  • Dureza 20 ÷ 95 ShA
  • Buena resistencia química
  • Es autoextinguible y no propaga la llama
  • Coste superior al de la goma natural (NR)
  • Buenas propiedades mecánicas y de abrasión
  • Temperatura de transición del vidrio -50°C
  • Elevada resistencia al envejecimiento y al ozono
  • Mejor resistencia al desgaste que la goma natural (NR)
  • Temperatura de trabajo -20 +100 ° C (con puntas de 120 ° C)
  • Resistencia aceptable en vulcanizados con durezas a partir de 60º Shore
  • Convenientemente protegido presenta una buena resistencia a la temperatura y el ozono

Caucho propiedades Físico-Mecánicas Poliisopreno

El polímero bruto típico y las propiedades vulcanizadas del poliisopreno son similares a los valores obtenidos para el caucho natural. El caucho natural y el poliisopreno sintético exhiben buena adherencia inherente, alta resistencia a la goma compuesta, buena histéresis y buenas propiedades de tracción en caliente. La naturaleza muy específica del poliisopreno sintético proporciona una serie de factores que lo diferencian del caucho natural. Hay una variación mínima en las propiedades físicas de lote a lote. Las características del polyiisopreno vulcanizado son similares a los del caucho natural. Ambos tienen una histéresis extensible (tendencia de un material a conservar una de sus propiedades en ausencia del estímulo que la ha generado) y buenas características térmicas. La naturaleza muy específica del poliisopreno sintético proporciona un número de factores que la distingan del caucho natural. Hay una variación mínima en las características físicas. Excelentes propiedades mecánicas, excelente resistencia a la abrasión, desgarro y fatiga. excelente resistencia a la radiación UV, ozono, oxígeno, agentes atmosféricos y envejecimiento en caliente, pero se endurece por reducciones prolongadas en la presencia de oxígeno. Resistencia discreta a bajas temperaturas, alta impermeabilidad a muchos gases. El caucho de cloropreno vulcanizado con composición ordinaria muestra una tendencia a absorber agua; cuando se trata de un problema, es menor que NBR y SBR.

Caucho propiedades Termicas Poliisopreno

Resistencia al calor: hasta + 100°C, por un tiempo corto también hasta +120°C. Si tiene mucho tiempo en presencia de oxígeno, este tipo de goma se endurece, Resistencia a bajas temperaturas: hasta -40 ° C.

Caucho propiedades Eléctricas Poliisopreno

Propiedades dieléctricas discretas o pobres, como NBR, el caucho de cloropreno es un semiconductor. Los elementos de CR no son recomendados para aislamiento eléctrico.

Caucho propiedades Químicas Poliisopreno

Resistente a productos químicos inorgánicos excepto ácidos oxidantes y halógenos. No resiste a la mayoría de compuestos orgánicos, excepto alcoholes. Moderada resistencia a los hidrocarburos asfálticos. Se puede utilizar incluso en aplicaciones exteriores ya que resiste bien los cambios de temperatura, la acción del ozono y la climatología adversa. Permeabilidad al gas: mucho más baja que la del caucho NR, IR, BR, SBR, EPM y EPDM; bastante comparable a la de los tipos NBR. El cloropreno se degrada menos que el caucho natural u otros cauchos sintéticos. Esta característica lo hace adecuado para aplicaciones como juntas, tuberías y recubrimientos anticorrosivos.

Mezclas

El peso molecular es más bajo que el caucho natural, y la uniformidad de lote a lote es mejor. Por lo tanto poliisopreno es más fácil de procesar, da una atención menos variable (aunque generalmente más lenta), es más compatible en mezclas con EPDM y SBR en solución, y proporciona una resistencia menos verde (pre-tratamiento) que el caucho natural. El poliisopreno se agrega a los compuestos de SBR para mejorar la resistencia al desgarro, la resistencia a la tracción y la resistencia al tiempo que disminuye la acumulación de calor. Las mezclas de poliisopreno y EPDM de curado rápido combinan una alta resistencia al ozono con la buena adherencia y la adhesión curada poco características de EPDM solo.

Caucho procesabilidad Poliisoropreno

El peso molecular es más bajo que el caucho natural, y la uniformidad de lote a lote es mejor. Por lo tanto poliisopreno es más fácil de procesar. El poliisopreno se usa típicamente en caucho natural en aplicaciones que requieren tasas de curado constantes, control estricto del proceso o extrusión, moldeo y calandrado mejorados.

Como se obtiene el caucho sintetico Poliisopreno

Las materias primas para obtener isopreno son las fracciones C5 de la disociación de nafta, a partir de las cuales se puede aislar por extracción o actualmente también por destilación. El poliisopreno se hace por polimerización en solución de isopreno (2-metil-1, 3-butadieno). El monómero de isopreno, la unidad estructural del polímero de caucho natural, se puede polimerizar en cuatro formas isoméricas: trans 1,4 Además, cis 1,4 Además, la adición 1,2, dejando un grupo vinilo colgante, y 3,4 adición. Para la polimerización de isopreno se obtuvieron mezclas de formas isoméricas. En la década de 1950, se produjeron finalmente elastómeros similares al caucho con> 90% de configuración de isopreno cis 1.4 utilizando catalizadores estereoespecíficos. La uniformidad del poliisopreno sintético garantiza una calidad constante. En el proceso de fabricación del poliisopreno sintético, se requieren menos trabajo mecánico e interrupción. Antes de ingresar a los reactores, el solvente, el catalizador y el isopreno el monómero debe estar libre de impurezas químicas, humedad y aire, todos los cuales son venenos catalíticos. Las corrientes purificadas entran primero en una cadena de reactores en serie en la que se inyecta el catalizador, y comienza la polimerización. Después de que se haya alcanzado el grado deseado de polimerización, se agrega una parada corta o un desactivador de catalizador al cemento para que no se produzca un enlace adicional de monómero o polímero. Luego se agrega un antioxidante que no mancha para proteger el polímero durante el acabado y el almacenamiento. En el siguiente paso, la mezcla de cemento se somete a una operación de extracción mediante la cual se recupera el disolvente y el cemento polimérico se convierte en una migaja con agua caliente y vapor. La suspensión de la miga se procesa a través de extrusoras para eliminar el agua antes de enfriarla, embalarla, embalarla y almacenarla lista para su envío.

El proceso acetona-acetileno

En primera fase se hacen reaccionar la acetona y el acetileno a 10-40 ºC y 20 bar en amoniaco líquido como disolvente y en presencia de KOH como catalizador para dar metilbutenol, que tras hidrogenación selectiva a metilbutenol y deshidratación de éste a 250-300ºC a presión normal y sobre AI2O3 se transforma en isopreno. La selectividad total en isopreno alcanza un 85% (CH3COCH3, C2H2).

Vulcanización Poliisoropreno

El poliisopreno es termoplástico y al ser vulcanizado se vuelve termoestable. Uno de los métodos más comunes de reticulación es el llamado proceso de "vulcanización de llantas", que se utiliza para la reticulación de polímeros ("insaturados"), que contienen dobles enlaces en la cadena molecular, como Por ejemplo, en polisopreno (caucho natural). La vulcanización consiste en calentar el polímero en presencia de azufre (S): la ruptura de los dobles enlaces y la formación de puentes de azufre entre dos cadenas distintas. Los productos sintetizados con catalizadores estereoespecíficos son más altos que los Natural, pero más bajo para la pureza isomérica y para la rentabilidad de la producción. Varias sustancias como ; negro de humo y óxidos de zinc y plomo, y muchos productos orgánicos, actúan de acelerantes de la vulcanización, dando a demás un caucho más tenaz y duradero.

Aplicaciones del caucho Poliisoropreno

El Poliisopreno , con un nivel muy bajo de ramificación y una distribución de peso molecular relativamente más estrecha que contribuye a una menor acumulación de calor en comparación con el caucho natural. Por esta razón, ciertos grados de poliisopreno se pueden usar sin sacrificar la resistencia a la abrasión, el agrietamiento del surco, el desgarre de las costillas, las propiedades de flexión en frío o la resistencia a la intemperie. Calzado y bienes mecánicos son también usos importantes. Debido a la alta pureza del poliisopreno y la alta resistencia a la tracción de la goma (sin relleno) de sus compuestos, es ampliamente utilizado en productos médicos y artículos en contacto con alimentos. Estos incluyen niples para biberones, tubos de leche y láminas de hospital.

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