NOMBRES COMERCIALES DE ALGUNOS POLÍMEROS TERMOESTABLES

ABREVIATURA POLÍMERO NOMBRES COMERCIALES

MF Melamina formaldehído Ciba FRTP, Meloplast, Hostaset

MPF Melamina fenol formaldehído Plenco, Prolan, Fiberite, Cymel

PF Fenol formaldehído Bakelite, Durez, Fluosite, Trolitan

UF Urea formaldehído Uformite, Carbaicar, Resopal

UP Poliester Palatal, Menzolit, Vestopal

EP Resina Epoxi Araldit, Epoxin, Hostapox

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Polímeros elastoméricos

También conocidos como cauchos, son sustancias que al igual que los termoestables contienen cadenas entrecruzadas. Sin embargo, el entrecruzamiento no es tan denso como en los termoestables. A cierta temperatura el material se convierte en un seudofluido, de mayor o menor viscosidad, que puede moldearse fácilmente. Una vez conformado en la forma deseada, las cadenas se conectan entrecruzándose ligeramente (proceso de vulcanización). La característica fundamental de los elastómeros es que se deforman rápidamente si se les aplica una fuerza y se recuperan de forma casi instantánea cuando ésta cesa. Las deformaciones pueden ser hasta 10 veces su longitud inicial (Saja Sáez, Rodríguez Pérez, & Rodríguez Méndez, 2005).

Las propiedades elásticas se deben a la combinación de dos características. La primera es que cuando las moléculas largas no están estiradas, se encuentran estrechamente retorcidas y segundo, el grado de encadenamiento transversal es sustancialmente más bajo que el de los termofijos (Groover, 1997). No obstante, llegará un momento en el que se habrá producido el estiramiento máximo de los segmentos de la cadena entre los nudos, y, como las cadenas no pueden fluir, si se aumenta la tensión se producirá la rotura del material. Si el material se encuentra estirado sin llegar a la rotura, cuando se deja de aplicar la tensión recupera su forma original y vuelve al estado de equilibrio. En el caso del caucho natural la reacción de vulcanización se provoca añadiendo azufre, presión y temperatura, que contribuyen a formar los puentes intermoleculares (Saja Sáez, Rodríguez Pérez, & Rodríguez Méndez, 2005).

El estudio de los elastómeros se clasifica en dos grupos: Los hules naturales y los hules sintéticos(Groover, 1997).

Hule natural (HN): El hule natural, en inglés (NR) se deriva del látex, una sustancia lechosa producida por varias plantas, la más importante de ellas es el árbol de hule (Hevea brasiliensis)

que crece en los climas tropicales. El hule se extrae del látex por varios métodos como por ejemplo coagulación, secado o aspersión. Finalmente lo que buscan estos métodos es remover el agua. El hule crudo natural es pegajoso en clima caliente y duro y quebradizo en clima frío. Para formar un elastómero con propiedades útiles, el hule natural debe ser vulcanizado. En la vulcanización tradicional se mezclan pequeñas cantidades de azufre con presión y temperatura. El efecto químico de la vulcanización es el encadenamiento transversal y el resultado mecánico es el incremento de su resistencia y dureza, también mantiene su extensibilidad. En este proceso el caucho pasa de ser un material termoplástico a ser un elastómero.

Como material de ingeniería, el hule vulcanizado es notable entre los elastómeros por su alta resistencia a la tensión, resistencia al desgarramiento, resiliencia (capacidad de recobrar su forma después de una deformación) y resistencia al desgaste y a la fatiga. Sus puntos débiles son: se degrada con el calor, con la luz del sol, con el oxígeno y en contacto con aceites.

El mercado más grande del hule natural es el de las llantas para automotores. En esta industria el negro de humo (pequeñas partículas de carbono) es un importante aditivo porque refuerza el hule e incrementa la resistencia a la tensión, al desgarramiento y a la abrasión. Otros productos hechos de hule incluyen suelas de zapatos, forros, sellos y componentes para absorber los impactos.

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Hule sintético: El más importante de los hules sintéticos es el hule de estireno-butadieno (HSB) (SBR en inglés). Como la mayoría de otros polímeros, la materia prima predominante para la síntesis de estos hules es el petróleo. Cerca del 10% del volumen total de la producción de hule es reciclado.Los hules sintéticos con mayor importancia a nivel comercial son los siguientes.

 Hule butadieno (BR): El polibutadieno HB (BR en inglés) es importante en la producción de llantas automotrices por su alta capacidad de rebote, pero su proceso debe hacerse en combinación con otros hules, ya que es difícilmente conformable. El límite de la alta temperatura es de 100°C y el más bajo es de -50°C.

 Hule butílico (IIR): Este hule vulcanizado tiene muy poca permeabilidad al aire y a los gases lo que permite su uso en productos inflables como cámaras para llantas, forros de llantas y artículos deportivos. También es utilizado en elementos antivibratorios, ya que tienen baja resiliencia. Tiene alta resistencia al envejecimiento y a los productos químicos. El límite de la alta temperatura es de 110°C y el más bajo es de -50°C.

 Hule cloropreno (CR): El policloropreno fue uno de los primeros hules sintéticos que se desarrollaron desde la década de los treinta. Se le conoce normalmente como neopreno y es muy importante para propósitos especiales, porque cristaliza cuando se le tensiona para obtener buenas propiedades mecánicas. El hule cloropreno HC (CR en inglés) es más resistente a los aceites, al calor y a la flama que los hules naturales. El calor hace de este hule un material auto extinguible, pero es más costoso. Sus aplicaciones incluyen mangueras para combustibles, bandas transportadoras, empaques. No se utiliza para llantas de automóviles. El límite de la alta temperatura es de 120°C y el más bajo es de - 20°C.

 Hule isopreno (IR): El poliisopreno sintético sin vulcanizar es más suave y más fácil de moldear que el hule natural. Las aplicaciones del material sintético son similares a las de su contraparte, el hule natural y en general, el caucho IR puede ser usado solo o mezclado con NR en productos donde se utilice el NR. pero el mercado más grande de este producto son las llantas para automotores. Se usa también para calzado y bandas transportadoras. El costo por unidad de peso es alrededor de 35% más alto que el del hule natural. El límite de la alta temperatura es de 80°C y el más bajo es de -50°C.

 Hule nitrilo (NBR): El nombre técnico de éste caucho es hule butadieno-acrilonitrilo, lo que indica que es un copolímero de butadieno (PB) y acrilonitrilo (PAN), con una proporción del 55% al 82% de PB. Los grupos nitrilo le otorgan una alta resistencia a los aceites, a la gasolina y al agua. Tiene buena resistencia mecánica y resistencia a la abrasión y al calor. Se utiliza en mangueras de gasolina, sellos y calzado. El límite de la alta temperatura es de 120°C y el más bajo es de -50°C.

 Hule estireno-butadieno (SBR): Se reconoce por las siglas HEB (SBR en inglés). Es un copolímero que contiene entre un 20% y 23% de PS y el resto de butadieno. Es el elastómero de más grande tonelaje, cerca del 40% del total de hules producidos, quedando el hule natural en segundo lugar de producción en peso. Sus características son el bajo costo, resistencia a la abrasión y mejor uniformidad superficial que la del hule natural. Cuando se le refuerza con negro de humo y se vulcaniza, sus propiedades y aplicaciones son muy similares a las del hule natural, incluyendo su costo.

57 Una comparación con el hule natural revela que en propiedades mecánicas, excepto la resistencia al desgaste, son inferiores a las del hule natural, pero su resistencia al envejecimiento por calor, al ozono, al clima y a los aceites es superior. Las aplicaciones incluyen llantas, calzado y asilamiento de alambres de cables. Cuando se requiere en aplicaciones con alta tenacidad y resistencia a la abrasión se refuerza con mayores proporciones de estireno. El límite de la alta temperatura es de 110°C y el más bajo es de -50°C.

 Poliuretano (PUR), (EU), (AU): Los poliuretanos (PU) termofijos con un encadenamiento transversal mínimo son elastómeros y la mayoría se producen como espumas flexibles. De esta forma se utiliza en colchones, asientos de automóviles y sillas. Sin encadenamiento, el material es un elastómero termoplástico que se puede moldear por inyección. El límite de la alta temperatura es de 100°C y el más bajo es de -50°C.

 Silicones (MQ): Los silicones como los poliuretanos pueden ser elastómeros o termofijos, dependiendo del grado de encadenamiento transversal. Debido a su alto costo se consideran hules para propósitos especiales como empaques, sellos, aislamiento eléctrico y prótesis. Este tipo de hules se pueden reforzar con polvos de sílice y aditivos sintéticos. Se caracteriza por su resistencia a las altas temperaturas. El límite de la alta temperatura es de 2300°C y el más bajo es de -50°C.

Los polímeros elastoméricos se pueden encontrar en el mercado con diversos nombres. Algunos de ellos se pueden ver en la tabla 30.

Tabla 30: Nombres comerciales de los cauchos o elastómeros (Peña Andrés, 2009)