ensayos de caracterización de los elastómeros
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ENSAYOS DE CARACTERIZACIÓN DE LOS ELASTOMEROS.
CHRISTIAN ANDRÉS CASADIEGO ROZO
UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDERFACULTAD DE INGENIERIAS
INGENIERÍA INDUSTRIAL2015
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ENSAYOS DE CARACTERIZACIÓN DE LOS ELASTOMEROS.
CHRISTIAN ANDRÉS CASADIEGO ROZOCOD: 1190891
PRESENTADO A:Ing. Msc. Gaudy Carolina Prada.
Trabajo de Investigación para optar por nota de segundo previo.
UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDERFACULTAD DE INGENIERIAS
INGENIERÍA INDUSTRIAL2015
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INTRODUCCIÓN
En el desarrollo de los elastómeros se utilizan varios tipos de compuestos con finalidades
diferentes para mejorar las propiedades mecánicas que brinda el caucho base. La mejora de
las propiedades va a estar dada por los diferentes efectos de las interacciones entre dichos
compuestos, por esta razón existe una gran variedad de elastómeros que abren cada día más
su campo de aplicación.
Se define como elastómero. “aquel que tiene características elásticas, es decir conservan una
“memoria” que les permite recuperar su forma original, se trata de compuestos amorfos con
estructuras principalmente basadas en átomos de carbono, hidrógeno y cuando se cuenta con
dobles ligaduras en la cadena estas son susceptibles de ser vulcanizadas para mejorar el
desempeño en tensión, elongación, abrasión”. 1
El caucho es una sustancia natural o sintética, caracterizada por su alto grado de elasticidad,
repelencia al agua y resistencia eléctrica, el caucho natural de obtiene de un líquido lechoso
de color blanco llamado látex que se encuentra en árboles productores de caucho2 y los
cauchos sintéticos son a partir de la polimerización de una variedad de monómeros
conteniendo isopreno.
ENSAYOS DE CARACTERIZACIÓN DE LOS ELASTOMEROS.
1 http://www.quiminet.com/articulos/los-elastomeros-sinteticos-y-sus-aplicaciones-2801713.html2 Ferré, M. (2000). “Manual básico del caucho para el diseño o selección técnica de artículos de caucho. http://cerclesbd.spaces.live.com/blog/ cns!CFBCC068F40F540D!2764.entry. [en línea], [Consulta: Mayo, 2010].
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1. CAUCHOS SINTETICOS.
El caucho sintético es un tipo de elastómero, un elastómero es un material con la propiedad
mecánica de poder sufrir mucha mas deformación elástica bajo estrés que la mayoría de los
materiales y aun así regresar a su tamaño previo sin deformación permanente. El caucho
sintético sirve como sustituto del caucho natural en muchos casos, especialmente cuando se
requieren propiedades mejoradas de los materiales.
El caucho natural que viene del látex es en su mayoría isopreno polimerizado con un
pequeño porcentaje de impurezas, esto limita las propiedades de las que puede disponer el
material. También, hay limitaciones sobre las proporciones de los dobles enlaces cis y trans
resultantes de los métodos de polimerización del látex natural. Esto también limita el rango
de las propiedades disponibles del caucho natural, aunque la adición de azufre y
vulcanización son usadas para mejorar las propiedades.
Nombre Características Usos
Poliestireno-
Butadieno-
Estireno. SBS.
Es un caucho duro, con
tipo de copolimero
llamado copolimero en
bloque.
Suelas de
zapatos,
cubiertas de
neumáticos.
Polibutadieno. Fue uno de los primeros
tipos de elastómeros
Los neumáticos
a menudo se
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sintéticos en ser
inventados, es adecuado
para las aplicaciones que
requieren exposición a
bajas temperaturas.
hacen con
mezclas de
polibutadieno y
de otras clases
de caucho.
Tabla 1. Características de algunos elastómeros.
Fuente. http://www.escuelaing.edu.co/uploads/laboratorios/1960_idplasticosr2.pdf
1.1. POLIBUTADIENO
El polibutadieno fue uno de los primeros tipos de elastómeros sintéticos o caucho en ser
inventados. Es adecuado para las aplicaciones que requieren exposición a bajas temperaturas.
Los neumáticos se hacen a menudo con mezclas de polibutadieno y de otras clases de caucho.
Las correas, mangueras, juntas y otras piezas de automóvil se hacen de polibutadieno porque
este tiene mejor resistencia a las bajas temperaturas que otros elastómeros. Un caucho duro
llamado poli (estireno-butadieno-estireno), o caucho SBS, es un copolímero que contiene
polibutadieno.
El polibutadieno es un polímero dieno, es decir, un polímero hecho a partir de un monómero
que contiene dos enlaces dobles de carbono-carbono.
El polibutadieno es un caucho sintético, es un polímero formado a partir del proceso de
polimerización del monómero 1,3-Butadieno.
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Figura 1. Cadena del Polibutadieno.
Fuente. http://www.eis.uva.es/~macromol/curso03-04/automovil/paginas/polibutadieno.html
El polibutadieno es el polímero más importante para el procesamiento del caucho sintético.
Éste posee propiedades muy semejantes a las del caucho natural y se vende como sustituto de
este último. Su importancia surge de la gran disponibilidad de butadieno, su fácil
polimerización y copolimerización con otros monómeros y polímeros.
Además, el polibutadieno se mezcla fácilmente con SBR y con el hule natural, lo que amplia
más sus aplicaciones. Es la industria de las cubiertas (neumáticos) la que emplea más
polibutadieno; sólo el 23% de la producción mundial se utiliza en otros productos.
Especialmente en la banda de rodadura, el polibutadieno tiene un lugar importante, ya que
provee alta resistencia al desgaste y menos resistencia a la rodadura que cualquier otro
elastómero.
Figura 2. Polimerización Zieglar-Natta.
Fuente. http://www.eis.uva.es/~macromol/curso03-04/automovil/paginas/polibutadieno.htm
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Los monómeros dieno pueden unirse entre sí de varias maneras. Por lo que el butadieno,
puede constituir tres unidades repetitivas diferentes en una cadena polimérica, dando lugar a
tres isómeros llamados cis, trans y vinilo. Las propiedades del polibutadieno son diferentes
dependiendo de la proporción de estos isómeros. Por ejemplo, el polibutadieno llamado "alto
cis" tiene una alta elasticidad y es muy popular, mientras que el llamado "alto trans" es un
plástico cristalino sin ninguna aplicación útil.
1.2. POLI (ESTIRENO-BUTADIENO-ESTIRENO), O CAUCHO SBS.
El poli (estireno-butadieno-estireno), o caucho SBS, es un caucho duro que se usa para hacer
objetos tales como suelas de zapatos, cubiertas de neumáticos, y otros donde la durabilidad
sea un factor importante. Es un tipo de copolímero llamado copolímero en bloque y su cadena
principal esta constituida por tres segmentos, la primera es una larga cadena de poliestireno,
el del medio es una cadena de polibutadieno y la última es otra larga sección de poliestireno.
Figura 3. Cadena del SBS.
Fuente. Elastómeros Polímeros III.pptx
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El poliestireno es un plástico duro y resistente y le da al SBS su durabilidad, el polibutadieno
es un material parecido al caucho y le confiere al SBS sus características similares al caucho,
además las cadenas de poliestireno tienden a agruparse formando grandes masas.
El SBS también es un tipo de material inusual, llamado elastómero termoplástico, estos son
materiales que a temperatura ambiente se comportan como cauchos elastomeritos, pero
cuando se calientan pueden ser procesados como plásticos.
La mayor parte de los cauchos son difíciles de procesar, porque están entrecruzados, pero el
SBS y otros elastómeros termoplásticos se las arreglan para ser similares al caucho sin ser
entrecruzados, por lo que resulta sencillo procesarlos para lograr curiosas formas útiles.
El SBS se obtiene por medio de una polimerización aniónica viviente. Una polimerización
viviente es una que tiene lugar sin reacciones de terminación, es decir, que una vez que el
monómero en el reactor ha sido agotado y se ha transformado en polímero, las cadenas
poliméricas aún se encuentran activas. Si se colocaran mas monómeros dentro del reactor, se
adicionaría al polímero, haciéndolo más grande.
El SBS pertenecen a la clase de elastómeros termoplásticos que poseen las propiedades
mecánicas del caucho a temperatura ambiente y las capacidades de procesamiento de
termoplásticos. La mayor parte de los cauchos son difíciles de procesar, ya que se encuentran
entrecruzados. El SBS y otros elastómeros termoplásticos son similares al caucho sin ser
entrecruzados, por lo que resulta sencillo procesarlos para lograr formas útiles. Su punto de
fusión es 160-200ºC.
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El SBS ofrece un coeficiente de fricción superficial, poca deformación permanente, una gran
resistencia a la tracción, excelente comportamiento a bajas temperaturas, procesabilidad y
buenas propiedades eléctricas.
El SBS es muy adecuado para ser utilizado como material de sellado y un adhesivo en el
proceso de fusión en caliente. También se utiliza ampliamente en aplicaciones como la
fabricación de calzado, modificación de asfalto y lamina asfáltica, modificación de
polímeros, materiales líquidos de sellado, capas o recubrimientos impermeables, cables
eléctricos y componentes de automóviles.
2. ASTM D 1148: ENSAYO DE DECOLORACIÓN DE GOMAS TRASLUCIDAS
O LIGERAMENTE COLOREADAS SIN NEGRO DE HUMO.
El término “decoloración”, se aplica a un cambio de color de la muestra de caucho a
diferencia de la tinción que se refiere a un cambio de color de un acabado de metal en
contacto con adyacente a la muestra de caucho.
La norma ASTM D 1148 nos habla de un método de prueba estándar de deterioro del caucho,
ensayo de decoloración de gomas traslucidas o ligeramente coloreadas sin negro de humo.
Este método de prueba describe una técnica para evaluar la decoloración de la superficie del
vulcanizado de caucho de color blanco o de color claro que puede llegar a ocurrir mediante su
exposición al calor y a la radiación ultravioleta. Este método de prueba a su vez describe
como se evalúa cualitativamente el grado de decoloración producido bajo muchas
condiciones.
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Las muestras que van a ser utilizadas en los ensayos de decoloración se colocan bajo una
bombilla de lámpara solar contenida en una cámara de prueba. Las muestran deben tener uno
o mas muestras referenciadas que nos ayuden a conocer las características de decoloración.
Después de exponer las muestras a la radiación de la lámpara solar por periodos específicos
de tiempo, el grado de decoloración, esta clasificado en contra de la norma de referencia de
las muestras originales.
Este método de ensayo no duplica la exposición natural ya que la radiación ultravioleta de la
lámpara solar emite componentes de ondas corta que no están presentes en la luz del sol. Los
resultados obtenidos deben ser tratados solamente como indica el efecto del calor y la
radiación ultravioleta emitida por la lámpara solar y no como equivalente al resultado de la
exposición natural, a menos que el grado de correlación cuantitativa se ha establecido para el
material en cuestión.
Para la calibración de la lámpara de sol, El medidor ultravioleta indica irradiación ultravioleta
en vatios por metro cuadrado (W/m2), Se ajusta la unidad de sensor del instrumento en la
plataforma giratoria de la cámara de prueba y se lee la irradiación de la escala del medidor
cuando la lámpara ha estado en funcionamiento durante al menos 5 minutos para estar en
equilibrio.
Calibración por la regulación del Voltaje, Coloque un regulador de tensión en la línea
eléctrica entre el transformador de tensión constante y la lámpara solar. La tensión se varía
así a dar a la radiación de luz ultravioleta deseado. En el uso de este método de ensayo es
necesario para seleccionar una irradiancia correspondiente a una tensión inicial de
x
aproximadamente 110 V cuando se utiliza un transformador de tensión constante con una
potencia de 120 V.
Calibración por la regulación de la distancia, La irradiación también se puede variar mediante
el ajuste de la distancia de la bombilla de la lámpara solar para el plato giratorio. La
irradiación varía con el cuadrado de la distancia. La distancia real se determina por la lectura
del medidor de intensidad.
Este ensayo utiliza equipos tales como,
Fuente de luz, un RSM tipo bombilla de 275 W de 110 a 125 V lámpara solar
con tornillo que se utilizará en la base.
Fuente luz alternativa, El RS, RS-HUV, y bulbos S1 lámpara solar.
Cámara de prueba, Una adecuada vivienda de metal o madera para encerrar la
lámpara solar y las muestras para el ensayo puede ser usada para manejar el
control de temperatura durante la prueba y estarán equipadas con una
plataforma giratoria para producir una exposición uniforme y un ventilador de
circulación para controlar la temperatura de prueba. El plato deberá girar a
0,05 6 0,017 Hz (3 6 1 rpm).
Par Termoeléctrico, un termopar se colocará junto a las muestras y dotado de
los instrumentos adecuados para la medición precisa de la temperatura.
Medidor de la intensidad Ultravioleta.
Regulador de Voltaje.
Medidor de color capaz de medir los colores de triple estimulo para el ámbar,
azul y verde con o sin calculo automático del L A B ó l*a*b. Si es sin cálculos
automáticos, un programa debe estar disponible para la realización de este.
xi
La prueba de ensayo se prepara a partir de una pieza de producción vulcanizada o de un
bloque de ensayo preparado de conformidad con las prácticas D 3182 y D 3183. La muestra
será de forma rectangular de 62 por 12mm (2,4 por 0,5 Pulgadas).
Su procedimiento, Para operar en el nivel de 25 W/m2 se ajusta la altura de la RSM y RS
lámparas de modo que la parte inferior de la bombilla es de 250mm (10 Pulgadas) por encima
de la superficie de la muestra de ensayo y la altura de la lámpara S-1 de 460mm (18
Pulgadas) por encima de la muestra de ensayo. La altura de la lámpara RS-HUV debe
ajustarse a 330mm (13 Pulgadas) si se opera a 40 W/m2 se debe aumentar la altura de esta
lámpara proporcionalmente para que opere a el nivel de 25 w/m2.
Coloque las muestras solo en una zona anular debajo de la bombilla que se describe como un
circulo de 75mm (3 Pulgadas) de diámetro directamente debajo de la bombilla y un circulo
concéntrico de 300mm (12 Pulgadas) de diámetro. No hacer exposiciones en el ámbito dentro
de los 75mm (3 pulg.) De círculo. Colocar las muestras de prueba en la zona de pruebas
radialmente. El tiempo de exposición será de un intervalo de tiempo especificado, como 6,
24, 48 y 96 h. Coloque el punto de unión caliente del termopar adyacente a las muestras de
ensayo. La temperatura registrada en este punto debe ser de 50 ± 2 ° C (122 ± 4 ° F).
Cualquier cambio en el color de una muestra de prueba en relación con la muestra original se
considerará como decoloración. El grado de decoloración se puede juzgar visualmente a ser
mayor o menor que el estándar de referencia y se puede dar una calificación numérica basada
en una escala arbitraria de grado de decoloración. El cambio de color puede medirse
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instrumentalmente usando colorímetros comerciales para muestras preparadas, Calcular la
diferencia (DL) entre una muestra no expuesta (LU) y la muestra expuesta (LE):
Nota Algunos medidores de color calculan L y otros calculan L*, mientras que algunos
pueden calcular ambos. Cualquiera de estas expresiones es adecuado para el uso de este
ensayo, pero no hay que mezclarlos entre sí.
Al finalizar con el ensayo se debe obtener un informe el cual debe contener, Tipo de bulbo
utilizado, como RSM, RS, S-1, o RS-HUV, Nivel de irradiación ultravioleta utilizada para la
prueba, Exposición en horas, Fecha de la Prueba, Identificación de la prueba aplicada a la
muestra, Tamaño y forma de la muestra si no de acuerdo con la forma estándar y tamaño, y,
Una estimación del grado de decoloración de acuerdo con una estimación visual o una
evaluación instrumental.
3. ASTM D 518: ENVEJECIMIENTO A LA INTEMPERIE.
La norma ASTM D 518 nos habla de una muestra de prueba estándar para el deterioro el del
caucho, envejecimiento a la intemperie. Este método de ensayo cubre tres procedimientos que
estiman la capacidad comparativa de los compuestos de caucho para soportar los efectos del
desgaste normal, o la exposición en una atmósfera que contiene cantidades controladas de
ozono.
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En esta norma se definen tres métodos de ensayo se utilizan para medir el agrietamiento o
envejecimiento a la resistencia del ozono,
Método A, La exposición de las muestras rectas (Elongación).
Método B, La exposición de las muestras dobladas en bucle.
Método C, La exposición de las muestras cónicas (Elongación).
Para estos tres métodos se manejaran muestras que serán tiras rectangulares de 25mm (1
Pulgada) de ancho por 150mm (6 Pulgadas) de longitud, cortada en hojas del laboratorio de la
norma con un espesor de 1,9mm (0,075 Pulgadas) mínimo y 2,5mm (0,100 Pulgadas)
máximo. El fresado del grano será en dirección longitudinal de la muestra.
A su vez las muestras deberán ser expuestas a la intemperie y a la luz solar en un ángulo de
45º con orientación sur, preferiblemente sobre un techo de un edificio o pueden estar
expuestos en una cabina que tenga una atmósfera en la cual el contenido de ozono sea
controlado, luego de la exposición se anota la fecha en la que se iniciaron las pruebas y
examine las muestras diariamente o con la frecuencia necesaria para los efectos del ozono, la
observación de las grietas será hecha con una lupa 7-poder. Registre el momento de aparición
de las primeras grietas superficiales de estas muestras. Si desea, la exposición posteriormente
puede continuar con el propósito de observar la tasa de crecimiento de las grietas en longitud
y en número o el desarrollo de características o efectos superficiales inusuales.
Cada prueba consiste en exponer continuamente las pruebas de muestras de caucho,
realizadas bajo tensión, a condiciones climáticas normales o en una atmósfera que contiene
xiv
cantidades controladas de ozono. Las muestras se exponen durante periodos definidos de
tiempo y su deterioro es observado y se evidencia con la aparición y crecimiento de grietas
superficiales.
El método A, utiliza equipos tales como un bloque de montaje será utilizado para apoyar las
muestras extendidas, el bloque debe tener un acabado liso y pintado con dos capaz de barniz
transparente, también se utilizaran unos sujetadores tachuelas de aluminio o de otro material
adecuado sujetadores inertes al ozono se utilizarán para la fijación de muestras a los bordes
del bloque de madera y tiras de ángulo para proteger las muestras donde estarán dobladas en
los bordes del bloque.
Su procedimiento, Apriete firmemente las muestras de ensayo de un extremo al otro en el
bloque de prueba, el espacio entre ellos será de 6mm (0,55 Pulgadas) de distancia y
utilizando tres tachuelas de aluminio por muestra, a continuación dibuje las tiras a través de la
cara del bloque de tal manera que cause una extensión del 20%, medida entre las marcas de
calibre que serán de 100mm (4 Pulgadas) de distancia y centrados en el centro de cada tira.
Fijar el otro extremo de cada muestra de la misma manera en el largo al lado opuesto del
bloque, luego se debe montar los escudos de aluminio por medio de tornillos en cada uno de
los lados largos de manera que el 22mm (0,875 Pulgadas) de la pierna cubran los extremos
clavados en las muestras y 13mm (0,15 Pulgadas) de la pierna cubra la muestras en la curva
en la cara del bloque.
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Figura 4. Aparatos para el montaje de muestras rectas de caucho. Procedimiento A.
Fuente. ASTM D 518.
El método B, utiliza equipos tales como tiras de sujeción, los dispositivos de sujeción y el
grupo base, estos equipos contienen especificaciones, dichas especificaciones se encuentran
definidos dentro de la norma ASTM.
Su procedimiento, Pase las muestras hasta que sus extremos se encuentren y entonces se
debe insertar esta unión entre el aluminio o la madera hasta que estén a ras con la parte
inferior de las tiras. La distancia mínima entre las muestras será de 6mm (0,25 Pulgadas).
Sujete las tiras de madera unidos por medio de una maquina de tornillos para que las
muestras se mantengan firmes en su lugar, como un resultado de este procedimiento, 25mm
(1 Pulgada) de cada extremo de la muestra serán cubiertos por las tiras de madera que actuará
como un escudo protector. Los restantes 43mm (1,75 Pulgadas) de la muestra deberá formar
un bucle que tenga un alargamiento variable a lo largo de su longitud.
xvi
Figura 5. Vista transversal del montado de las muestras en bucle mostrando elongación en
diferentes puntos. Procedimiento B.
Fuente. ASTM D 518.
El método C, Utiliza equipos tales como estructuras de montaje, sujetadores, tiras de ángulo.
Su procedimiento, Coloque una marca de identificación en el extremo al ancho de cada
muestra de ensayo, utilizando materiales que no tengan efectos perjudiciales en las muestras
durante el envejecimiento y que no se extiendan más allá de la zona cubierta por las tiras de
aluminio.
Superponer a la muestra una plantilla conforme con las dimensiones mostradas en la figura
4., y marcar la muestra con un lápiz de punta afilada, para cumplir con los orificios de la
plantilla.
xvii
Dibujar líneas paralelas en el marco a la distancia deseada para dar el alargamiento total
requerido de conformidad con la siguiente tabla,
Elongación total % Distancia entre las líneas paralelas,
mm.
10 140 (5,5)
15 146 (5,75)
20 152 (6)
Sujete las muestras estiradas hasta el marco de tal manera que los sujetadores o grapas
accionadas a través de los puntos del lápiz sobre la muestra coincidan con los puntos del
punzón en las dos líneas. Estos puntos del punzón están espaciados de acuerdo con los
agujeros de una plantilla para la elongación requerida, como se muestra en la figura 5., el
alargamiento para cualquier área variará con la anchura de la tira, mediante la colocación de
puntos de referencia a intervalos regulares, intervalos a lo largo de la línea central de la tira
cónica antes de su estiramiento, es posible determinar el porcentaje de alargamiento para
cualquier área dada mediante la medición de la distancia entre el banco de marca después de
que la tira se ha alargado y aplicar la siguiente formula,
Donde,
La: Longitud después del alargamiento.
Lo: Longitud antes del alargamiento.
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Después del montaje de las muestras, se monta el escudo de aluminio en cada uno de los
lados largos de manera que las tachuelas sostengan las muestras y las marcas estén cubiertas.
Al finalizar cada uno de los métodos se debe entregar u obtener un informe el cual constará
de:
Declaración del método utilizado.
Descripción de las muestras, la identificación del caucho compuesto y dando
la duración, temperatura, y fecha de vulcanización si se conoce,
Fechas del inicio de la exposición y la primera aparición de grietas y,
Localización geográfica de las muestras expuestas a tiempo.
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CONCLUSIONES
De la ASTM D 1148 se concluye, que de los dos métodos de evaluación cuando se compara
la sensibilidad se detectan y se expresan diferencias reales en la decoloración, dicha
sensibilidad se expresa como la relación entre el rango de valores de decoloración a la
desviación estándar de la técnica de evaluación. El método instrumental resultó ser
sustancialmente más sensible a la evaluación de la decoloración ya que la gama del color mas
ligero al más oscuro es muy amplio para dicho método.
De la ASTM D 518 se concluye, que este método no es adecuado para uso en la adquisición
de especificaciones, no solo porque la correlación de vida es incierto, si no porque los
resultados de las muestras duplicadas son probadas en diferentes lugares en donde no dan el
mismo valor. La prueba es principalmente de valor cuando es usada para comparaciones entre
dos o mas compuestos de caucho.
ENVEJECIMIENTO Y DEGRADACIÓN DE LAS GOMAS
Acciones Efecto
Ozono O3Oxidación especialmente rápida,
craqueo, fragilización y agrietamiento.
Calor
Oxígeno O2
Radiación Visible y UV
Craqueo (Craking): Rotura de enlaces.
Los más débiles son los cercanos a los
enlaces dobles. Efecto de reducción del
grado de reticulación.
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Aceites y Grasas
Especialmente agresivos con cauchos
insaturados.
Aceleran el crecimiento subcrítico de
grietas y fragilizan el material.
Gelificación: hinchamiento y
ablandamiento.
Aceites Lubricantes
Con frecuencia incluyen aditivos
(Antioxidante, antidesgaste,…) que
contienen azufre, lo cual puede
producir vulcanización y pérdida de
elasticidad.
Tabla 2. Envejecimiento y degradación del caucho.
Fuente. http://www.mater.upm.es/polimeros/Documentos/Cap16_Elastomeros.pdf
El envejecimiento produce una degradación de las propiedades mecánicas. Especialmente
aumenta la tendencia a la degradación. Protección frente al envejecimiento,
Negro de humo: protección frente a la radiación y frente al O3.
Estabilizantes.
Elección de la goma más apropiada para el ambiente de trabajo.
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APLICACIÓN DEL SBR EN NEGRO DE HUMO.
Del caucho SBR se puede afirmar que su resistencia al ozono le da mayor posibilidad de uso
en artículos expuestos a la intemperie cuando no hay razones que justifiquen el uso de otro
elastómero más resistente.
Figura 6. Copolímeros de butadieno y estireno (típicamente ~ 25% en peso)
Fuente. http://www.mater.upm.es/polimeros/Documentos/Cap16_Elastomeros.pdf
xxii
Para el caucho SBR para el efecto de causas reforzantes se utiliza en Negro de Humo,
Tabla 3. Tabla de Refuerzo que supone la adición de 10Pcc de negro de humo según
superficie especifica.
Fuente. http://www.mater.upm.es/polimeros/Documentos/Cap16_Elastomeros.pdf
xxiii
El negro de humo incrementa la resistencia del SBR en mucha mayor medida que en NR:
Figura 7. Comportamiento del SBR con el Negro de humo.
Fuente. http://www.mater.upm.es/polimeros/Documentos/Cap16_Elastomeros.pdf
Un producto de caucho se define como resistencia a la intemperie cuando este presenta una
excelente capacidad de exposición al medio ambiente natural sin mayor deterioro de sus
propiedades que le permitan cumplir para su trabajo en servicio. Exposición a la intemperie
en el techo de una planta o un laboratorio o en áreas donde la atmósfera favorece una rápida
deterioración es uno de los ensayos de envejecimiento más antiguo empleado con los
cauchos.
Como resultado de la investigación intensiva de los distintos factores que conforman la
intemperie, es posible manifestar que la incidencia de algunos de estos factores en la vida útil
de los productos de caucho presenta mayor relevancia que otros. El efecto combinado de
estos agentes provoca alteraciones químicas y mecánicas en los cauchos y su velocidad de
deterioro dependerá de la intensidad y/o concentración de estos agentes. Entre los principales
xxiv
agentes atmosféricos se pueden mencionar el calor, el oxígeno, la humedad, la luz ultravioleta
y el ozono. Para efecto de valuar el comportamiento de los productos de caucho frente a estos
agentes destructivos, es posible someterlos a ensayos de envejecimiento acelerado que
entregan un índice relativo de la capacidad y resistencia de estos elementos a la intemperie.
La luz UV puede causar daño por degradación superficial en los materiales de caucho. Esta
degradación se puede manifestar en una decoloración de los elementos coloreados y
agrietamiento superficial. Los cauchos sometidos a la luz ultravioleta pueden experimentar
estas alteraciones cuando son expuestos en condiciones no tensionadas.
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