Elastomeros
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materiales y procesos
industriales IV
Modulo plasticos
Elastomeros
Elastomeros
Elastomeros
• Son materiales elásticos que al ser
sometidos a un esfuerzo recuperan
casi totalmente su forma original,
después de liberar una fuerza sobre
ellos
• Su comportamiento es debido a que
sus macromoléculas están
entrecruzadas por enlaces químicos
Elastomeros
• Se producen a partir de formulaciones
que incluyen gran variedad de
compuestos de moldeo (masa
viscosas y elastomeros sin curar)
• En la vulcanización o reticulación, las
cadenas moleculares se unen
mediante enlaces químicos amplios
• No son reciclables (elastomeros
naturales), pero los ETP si pueden
hacerlo
Elastomeros
Termoplasticos ETP
• Son materiales que combinan las
propiedades especificas de los
elastomeros con las posibilidades de
transformación de los termoplásticos
• Copolimeros en bloque o aleaciones
que poseen propiedades elásticas
dentro de cierto rango de
temperatura
Elastomeros
Termoplasticos ETP
• Las propiedades elásticas son debidas
a enlaces a enlaces químicos
producto de la unión de átomos de
hidrogeno
• Los ETP llenan los huecos existententes
entre los termoplásticos y los termofijos
Elastomeros
Termoplasticos ETP
• Mecánicamente se comportan similar
a los elastomeros naturales, debido a
que presentan gran capacidad de
estiramiento y deformación, se
pueden estirar y elongar en altos
porcentajes, para regresara su
dimensión próxima a la original
• La resistencia química y térmica es menor a los hules vulcanizados
ETP clasificacion• Hule Nitrilo
• Hule Butadieno
• Policloropropeno
• Copolimeros estirenicos
en bloque
• Elastómeros
Termoplásticos
Poliolefinicos TPO
• Aleaciones
elastomericas
- hules procesables
fundibles MFR
- Termoplásticos
vulcanizados TVR
• Poliuretanos
termoplásticos TPU
• Colopiesteres
termoplásticos TPC
• Poliamidas
termoplásticas TPA
Hule Nitrilo
• El Hule Nitrilo es
tambien conocido
como Buna-
N, Perbunan, o NBR
• Es un copolímero
de acrilonitrilo y
butadieno.
• Comercialmente se
llama Nipol, Krynac
y Europrene
• Sus propiedades
fisicas y quimicas
dependen de el
contenido de
acrilonitrilo
• Resiste aceites,
combustibles y otros
químicos, a mayor
cantidad de Nitrilo
mayor resistencia
quimica, pero
menor flexibilidad
Hule nitrilo
• Los rangos de
temperatura de uso
continuo son de -40
a 1080 c
• En general tiene
poca resistencia a
quimicos, si se
exponea acido
nitrico puede
causar serias
quemaduras
• El hule nitrilo posee
una mayor
resistencia que el
hule natural
Hule nitrilo
aplicaciones• Guantes quirúrgicos
• En la industria
aeronáutica se usa
para mangueras de
combustible y
aceite
• Sellos
• En la industria
nuclear guantes y
equipos de
proteccion
• productos
moldeados
• Calzado
• adhesivos,
selladores, esponjas
• Espumas
expandidas
• Bajo alfombras
Hule Nitrilo
Hule butadieno
• es un caucho
sintético que es un
polímero formado a
partir del proceso
de
polimerización del
monómero de 1,3-
butadieno.
• Tiene una alta
resistencia al
desgaste
• Se presenta
una recuperación
del 80% después
de la tensión es
aplicada, por lo
que se dice que
tiene un alto grado
de resilencia
Hule butadieno
• Dependiendo del
tipo de catalizador
serán sus
propiedades
• Sus catalizadores
son: el niquel, el
neodimio, el titanio,
el cobalto y el litio
• Aplicaciones:
Llantas
Pelotas de golf
Como aditivo
modificador de
impacto para
mejorar la
resistencia en
diferentes plásticos
Hule Butadieno
Policloroporpeno
• Mejor conocido
como neopreno
• Es la marca
comercial de
Dupont
• Es incoloro y con un
color parecido al
del éter.
• Características del
polímero son:
- Resistencia a la
degradación a
causa del sol, el
ozono y el clima.
- Buena resistencia
al envejecimiento
Neopreno• - Presenta resistencia
aceptable a solventes
y agentes químicos.
- Es resistente a daños
causados por la flexión
y la torsión.
- Adhesión a muchos
sustratos (adhesivos)
• Existen dos tipos de
neopreno
-NEOPRENO
INDUSTRIAL: Es el que se
utiliza en la fabricación
de ruedas de
automóvil, juntas
tóricas u O-rings, juntas
de coches, etc..
- NEOPRENO CELULAR.-
Que es el de los trajes
de buceo y otras
prendas de vestir
Neopreno
• Juntas
• Mangueras y
revestimientos
resistentes a la
corrosión
• base para adhesivos,
aislamiento del ruido
en las instalaciones de
transformadores de
potencia
• cinta aislante para
puertas de incendios
• Guantes y mascarillas
• Botas para pezca
• Traje de Buzo
• Trajes aislantes de
temperaturas frías
• Uso de artículos
ortopedicos
• Cinchos, mantas y
almohadillas para
equitacion
• Protectores gotcha
Neopreno
Elastomeros Termoplasticos
Estirenicos TPS
• Son los de menor
costo de todos los
hules y son los de
menores
propiedades de
desempeño de
todos los hules
termoplásticos
• MP estireno,
butadieno,
isopropeno
• Un factor que
influye en las
propiedades
mecánicas, es el
contenido de
poliestireno
• Son de
propiedades
similares a los HV
• Presenta mejor
resistencia a la
tensión que los HV
TPS
• Generalmente no
se utiliza
directamente, sino
mezclandolo con
otros aceites,
resinas, cargas y
diferentes
materiales
• Adhesivos, sellos,
recubrimientos.
• Modificador del
índice de
viscosidad en TP y
modificador de TF
• Como aceite
mejora la
procesabilidad, la
dureza y la
resistencia al ozono
TPS
• Ejemplos de este
tipo de elastomeros
son el copolímero
de estireno/
butadeino SBR del
cual el 75% del
peso es butadieno
• Los dos elastomeros
estirenicos son:
• Etileno – estireno –
butadieno Estireno
SEBS
• Estireno –
Isopropeno –
estireno SIS
TPS
Elastomeros Termoplasticos
Poliolefinicos TPO
• Productos plasticos
mezcla de
poliolefinas con
elastomeros
• MP principal es el
PP isotáctico con
hule étileno(EPR) o
hule etileno
propileno dieno
(EPDM)
• En lugar de PP se
pued utilizar PEAD,
PEBD, PELBD
• La zona dura del
elastomero es el PP
y la zona blanda la
da el EPR o el EPDM
TPO
• Dependiendo de la
formulación puede
soportar hasta 1250
C por periodos
relativamente
prolongados, pero
mantiene sus
características a
temperaturas de
1050 c
• Soporta
perfectamente el
trabajo a 800 c
• Moderada
resitencia química a
solventes y
reactivos
inorganicos
TPO
• Se puede inyectar,
extruir, soplar y
termoformar
• Sector automotriz:
molduras, cubiertas
de defensas, tapas
laterales de
defensas, cubiertas
de guardafangos,
ducto de aire del
carburador
• Ductos de
calentamiento de
aire, sellos del cofre
• Recubrimiento de
cable y alambre
• Partes mecánicas:
topes empaques,
sellos, enchufes
electricos
TPO
Aleaciones elastomericas
Termoplasticos Vulcanizados
TPV• MP – EPDM y Hule
nitrilo
• - 600c a 1350 c
(santoprene)
• - 600c a 1250 c
(Geolast) mayor
resistencia química
• Sector automotriz:
Mangueras, sellos
de vidrio,
• empaques, ductos
para aire,
guardapolvos
• Construcción:
Juntas, sellos,
recubrimientos de
piso y techo
• Eléctrico –
eléctronico
contactos,
enchufes clavijas
TPV
Aleaciones elastomericas
Hules procesables fundibles
MPR• Es comercializado
bajo el nombre de
Alcryn de DuPont
• Puede ser
reciclable, es
pigmentable, bajo
costo de proceso y
se puede moldear
• MP interpolimeros
de estireno con
poliolefinas
cloradas
• Inyectar, extruir,
termoformar
calandrear,
compresión,
extrusion soplo
MPR
• Tubería, manguera
reforzada, sellos,
empaques, jutas
• Recubrimiento de
tela
• Partes automotrices
• Calzado
• Recubrimiento de
cable y alambre
MPR
Elastomeros base
puliuretano TPU• Están formado a
partir de PUR de
tipo polieter o tipo
poliester (zona
blanda)
• La materia prima
son polioles de
cadena larga los
cules pueden ser
de tipo eter o ester
• Poliisocianato
Difenil- Metilen –
Disocianato MDI
• Polioles de cadena
corta
Etilen glicol
Butano diol
Hexano diol
Hidroxietoxibenceno
TPU
• Resisten aceites
minerales, grasa y
gasolina
• Resisten muy bien
acidos y bases
concentrados
• Los rayos UV
producen
decloración y
perdida de prop.
mecanicas
• Recomendados en
aplicaciones que
requieran una
elevada protección
y aislamiento
• Excelente
resistencia a la
abrasión
• Son considerados
hules de alto
desempeño
TPU
• Soporte del parabrisas
• Juntas
• Sellos
• Rodajas de patines y
patinetas
• Lycra o elastano
• Extensiones de guarda
fangos
• Martillos de cabeza de
goma
• Camaras de llanta
• Mangueeras de
irrigación, jardin,
incendio
• Mangueras del sistema
de combustible de
automóviles
• Tubería de uso clínico
• Cable y alambre:
secadoras de pelo,
computadoras,
audifonos
• Suelas de zapato
TPU
Elastomeros termplasticos
base copoliester TPC
• Elastomeros de
ingenieria
• Polimerización al
azar de segmentos
rigidos, con
segmentos flexibles
de dimetil
tereftalato +
tetrametilen glicol +
polietrametilen
glicol
• El nombre
comercial es Hytrel
de DuPont
• Excelente
versatilidad para ser
procesado como
termoplástico
• Alta resistencia
quimica y a al calor
• Altas propiedades
mecánicas
TPC
• Excelente
resistencia a la
fatiga
• Alta resistencia al
impacto
• Mayor resistencia a
la abrasión
• Moderada
resistencia eléctrica
• -700 c a 1500 c
• En función de la
composición
excelente
resistencia a
aceites,
hidrocarburos
fluorados, acidos y
bases
TPC
• Consumo: calzado,
caretas de
motociclistas,
laterales y frontales
de patinetas
• Bombas de
transmisión, tubos
simples de
conducción de
agua
• Mangueras de alta
presión y
mangueras que
estén sometidas a
químicos
• Recubrimiento de
fibra óptica
• Recubrimiento de
cable y alambre
TPC
Elastomeros termoplasticos
base poliamida TPA
• Copro-limeros
constituidos a partir
de Poliamidas
dicarboxilicas
• Polieteramida PEEA
• Poliesteramida PETA
• Polieteresteramida
PESA
• Y polietilen diol
• Poliamida es la
zona dura que da
al elastómero
dureza y rigidez
• Polieter diol es la
zona blanda de
flexibilidad
resistencia química
y a solventes
TPA
• De todos los
elastomeros
• Alta resitencia a la
abrasión (similar a
lade los elastomeros
de poliuretano y
copoliester)
• Puede soportar
temperaturas hasta
de 2000 c por
periodos cortos
• Se ve atacada por
solventes clorados o
fluorados
• Previo a la
transformación
requieren secado
previo
TPA
• Manguera para
dispensadores de
gasolina
• Tubería
• Recubrimiento de
cable y alambre
• Sellos, empaques,
cubre fangos,
balones
• Botas para esquiar
• Zapatos deportivos
TPA
DUREZA
• La dureza en los
elastomeros esta
dada como unidad
SHORE con la cual
se mide la
resistencia al
penetrar un cuerpo
con una forma
definida sobre el
objeto a
inspeccionar
• Los valores son
medidos de 0 a 100
correspondiendo a
0 la dureza mas
pequeña y la 100 a
la mas grande
Deformacion Remanente
Compression Set• La deformación
remanente indica en
que medida un
material vuelve a su
estado normal ,
después de aplicada
una fuerza de
deformación
constante a un
determinado tiempo y
temperatura
• La DR o CS de 0%
indica que un materia
a regresado a su
estado inicial a un
100%
• DR de 100% que el
material no ha
regresado en absoluto
a su estado inicial