Cauchos

El caucho es el resultado de un proceso de vulcanización en el que se utiliza caucho natural, caucho artificial o una mezcla de ambos . La formulación generalmente consta de aproximadamente un 3 %de azufre incorporado junto con diversos aditivos de proceso. El caucho como material se caracteriza por su alta elasticidad, así como por su considerable resistencia a los efectos nocivos de los agentes químicos.

Caucho natural

La principal materia prima del caucho es el caucho natural , que es estructuralmente un poliisopreno cis-1,4. Se encuentra en muchas plantas en forma de látex, un sistema coloidal en el que la fase dispersa es principalmente caucho natural y el medio de dispersión es agua. Además de estos componentes, el látex también contiene ácidos grasos, lípidos, carbohidratos y minerales. Los látex de diferentes fuentes varían en composición y contenido de componentes individuales. Los mayores productores de látex son Tailandia, Indonesia, Malasia e India. El látex natural se obtiene de la savia de la leche prensada de las plantas de caucho. El látex sintético puede ser un producto intermedio o final en la producción de cauchos sintéticos.

Cauchos sintéticos

Este grupo incluye todos los cauchos obtenidos por síntesis química. La producción mundial de cauchos sintéticos es comparable en volumen a la del caucho natural. Los métodos sintéticos utilizan principalmente polimerización en emulsión y solución. Los elastómeros sintéticos más populares son:

Propósito general:

• Caucho de estireno-butadieno (SBR)
• Caucho de etileno propileno dieno (EPDM)
• Caucho de isopreno (IR)
• Caucho de butadieno (BR)

Propósito especial:

• Caucho de cloropreno (CR)
• caucho de nitrilo (-butadieno), (NBR)
• Caucho de butilo (IIR)

Propósito específico:

• Fluorosilicona (FVMQ)
• Fluorocarbono y derivados (FKM)
• Nitrilo hidrogenado (HNBR)

Industria del caucho

La industria del caucho comprende la producción de diversos tipos de productos, siendo los neumáticos y cámaras los que representan la mayor parte, alrededor del 60 %de la producción mundial. De este porcentaje, el 60%corresponde a neumáticos para turismos y camiones ligeros y alrededor del 26%a neumáticos para camiones. Otras aplicaciones incluyen: mangueras de caucho, cintas transportadoras, calzado, artículos técnicos, productos impregnados (guantes desechables), textiles con soporte de caucho y adhesivos. Las propiedades del caucho dependen del tipo y la cantidad de componentes utilizados en el compuesto de caucho. Seleccionando adecuadamente los componentes del compuesto de caucho, se puede obtener caucho con diferentes propiedades físicas y químicas. La selección de los componentes de la mezcla se lleva a cabo con el fin de obtener un producto terminado con las características adecuadas, que incluyen:

• resistencia a la abrasión (caucho de neumáticos);
• resistencia a altas temperaturas;
• resistencia a bajas temperaturas;
• retardante de llama;
• Propiedades requeridas para materiales utilizados en la industria alimentaria, médica, etc.

Componentes de compuestos de caucho

Además del caucho o de una mezcla de varios cauchos, el compuesto de caucho consta de los siguientes componentes.

• Rellenos – aumentan significativamente la resistencia del caucho a la abrasión o mejoran su resistencia a los productos químicos. Los rellenos activos tienen un papel particular que desempeñar en el caso de los cauchos sintéticos, ya que los productos de caucho derivados de este tipo de caucho son en la práctica inutilizables. La razón es la resistencia mecánica muy baja en comparación con el caucho natural. El relleno más común en la industria del caucho es el negro de carbono, que es el producto de la combustión incompleta de petróleo o gas, combinada con la descomposición térmica y la liberación de carbono. Los negros de carbono activos y semiactivos son los más utilizados. Los tipos de horno de alta abrasión y horno de súper abrasión intermedio tienen una resistencia a la abrasión muy alta y evitan la acumulación de calor en los neumáticos: son negros de carbono activos. Los tipos semiactivos incluyen: Horno de extrusión rápida y Horno de uso general de tipos de negro de carbono para extrusión rápida y para aplicaciones generales. Un relleno igualmente importante en el diseño de compuestos de caucho es la sílice. Al igual que el negro de carbono, aumenta significativamente la resistencia a la abrasión del caucho. Sin embargo, tiene propiedades, es decir: formación de aglomerados de partículas permanentes, dificultad para enmarcarse en cauchos no polares, fuerte adsorción de partículas de aceleradores del sistema de vulcanización. Por lo tanto, es necesario utilizar activadores (Poliglicoles) y agentes de acoplamiento junto con la sílice. El Grupo PCC tiene una gama de polioxietilenglicoles (PEG) dedicados a la industria del caucho bajo el nombre comercial Polikol . Los productos dedicados incluyen Polikol 1500 Flakes , Polikol 4500 Flakes , Polikol 6000 Flakes y Polikol 8000 Flakes . Los productos pueden venir en forma de escamas, pero también en forma de polvo o pastilla.

• Plastificantes : garantizan una adecuada manejabilidad del compuesto de caucho para facilitar el procesamiento. También afectan a las propiedades mecánicas de los compuestos vulcanizados y no vulcanizados. Dependiendo del tipo de caucho, se utilizan plastificantes de origen sintético (ftalatos, tereftalatos) y los obtenidos a partir del procesamiento de petróleo crudo (aceites minerales: parafínicos, nafténicos, aromáticos). El Grupo PCC tiene una gama de plastificantes especializados en la serie Roflex con una función retardante de llama. Entre los más eficaces en respuesta al fuego se encuentran Roflex 50 / Roflex 65 yRoflex T70 . La plastificación a bajas temperaturas se proporciona de manera efectiva con Roflex T45 . Para formulaciones especializadas con mayor viscosidad y para aplicaciones sensibles al medio ambiente y al ser humano, se utiliza Roflex T70L . Los plastificantes de la gama Roflex actúan sinérgicamente con los plastificantes convencionales para proporcionar excelentes propiedades mecánicas al producto terminado.

• Retardantes de llama : sustancias químicas que reducen la inflamabilidad de los productos de caucho. Entre los más importantes se encuentran los hidróxidos de aluminio y magnesio, el trióxido de antimonio, la cloroparafina y el polifosfato de amonio. El uso de estos aditivos junto con la gama de plastificantes retardantes de llama de Roflex ofrece la posibilidad de un efecto sinérgico para mejorar el perfil de inflamabilidad de los productos de caucho.

• Sistema de reticulación: conjunto de aditivos diseñados para cambiar la estructura del caucho mediante la formación de puentes entre las cadenas de caucho. La reticulación con azufre (vulcanización) u óxidos y peróxidos metálicos es la más común. Se utiliza azufre elemental o polimérico y, como activadores, por ejemplo, óxido de cinc junto con estearina. Es importante el uso de aceleradores: ditiocarbamatos, tirams, tiazoles o tioureas.

• Otros aditivos: se trata de un amplio grupo de aditivos que modifican las propiedades específicas de los compuestos de caucho. Se utilizan antioxidantes, antiozonizantes, ceras protectoras o colorantes y pigmentos . Entre el grupo de antioxidantes, se pueden distinguir los estabilizadores térmicos , que se utilizan para mezclas que tienden a descomponerse a temperaturas de procesamiento. La gama de productos del Grupo PCC incluye varios de estos productos: la serie Rostabil . Estos aditivos tienen propiedades antioxidantes y también pueden actuar como estabilizadores térmicos, evitando la degradación de los compuestos de caucho durante el procesamiento.

Un grupo de aditivos muy interesante son aquellos que aportan propiedades antiestáticas disminuyendo la resistencia superficial del producto terminado. El Grupo PCC ofrece agentes antiestáticos líquidos bajo el nombre comercial EXOstat . Al introducirse internamente, este aditivo migra a la superficie del producto, donde interactúa con la humedad atmosférica, reduciendo la resistividad superficial y permitiendo que la carga estática se disipe en un largo periodo de tiempo.