UNIVERSIDAD TÉCNICA DE MACHALAFACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS Y DE LA SALUDESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA

NOMBRE: Ruby Katherine Carrión AbadCURSO: Primero “A”PROFESOR: Dr. Luis PeñaFECHA: 04-01-2012TEMA: CAUCHO

El caucho es un hidrocarburo elástico, cis -1,4-polisopreno, polímero del isopreno o 2 metilbutadieno. C5H8 que surge como una emulsión lechosa (conocida como látex) en la savia de varias plantas, pero que también puede ser producido sintéticamente. La principal fuente comercial de látex son las euforbiáceas, del género Hevea, como Hevea brasiliensis. Otras plantas que contienen látex son el ficus euphorkingdom heartsbias y el diente de león común. Se obtiene caucho de otras especies como Urceola elastica de Asia y la Funtamia elastica de África occidental. También se obtiene a partir del latex de Castilla elástica, del Kalule patenium argentatum y de la Gutta-percha palaquium gutta. Hay que notar que algunas de estas especies como la gutta percha son isómeros trans que tienen la misma formulación química, es el mismo producto pero con isomeria diferente. Estas no han sido la fuente principal del caucho, aunque durante la Segunda Guerra Mundial, hubo tentativas para usar tales fuentes, antes de que el caucho natural fuera suplantado por el desarrollo del caucho sintético.

En la actualidad el Hevea se cultiva en grandes plantaciones, en algunos casos propiedad de grandes industrias del neumático, en las que se utilizan injertos de variedades genéticamente modificadas para optimizar la producción de latex. Las zonas de mayor producción son Malasia, India, Tailandia, Vietnam y Brasil. Hubo grandes plantaciones de Heveas en África tropical, Guinea, Liberia y Congo, pero actualmente el predominio de la producción pertenece al Sudeste asiático.

Caucho natural. Características.

El caucho natural se produce a partir del latex del árbol Hevea Brasiliensis mediante un procesamiento de diversas etapas.

Características:

El caucho natural es transparente, inodoro y mal conductor de la electricidad y el calor, por eso utilizado como aislante eléctrico o en la suela de zapatos. A bajas temperaturas es duro y consistente, y a altas temperaturas es pegajoso y blando.

Se lo somete a la vulcanización para eliminar su plasticidad. Tiene excelentes propiedades de resiliencia y baja histéresis (medida de la energía que absorbe el caucho cuando se lo deforma)

HISTORIA

En su lugar de origen, el centro y sur de América, el caucho ha sido recolectado durante mucho tiempo. Desde mucho antes de la llegada de los europeos y su afán mercantilista, ciertos índigenas del amazonas lo llamaban cautchouc, o "árbol que llora", y lo usaron para hacer vasijas y láminas a prueba de agua.1

Las civilizaciones mesoamericanas usaron el caucho sobre todo de la Castilla elástica (el hule). Los antiguos mesoamericanos tenían un juego de pelota donde utilizaban pelotas de goma, y unas pelotas precolombinas de goma fueron encontradas (siempre en sitios que estuvieron inundados de agua dulce), las más antiguas aproximadamente del año 1600 a. C. Según Bernal Díaz del Castillo, los colonizadores españoles se asombraron por los grandes saltos que lograban las pelotas de goma de los aztecas.

Los mayas también hacían un tipo de zapato de goma sumergiendo sus pies en una mezcla de látex. El caucho fue usado en otros contextos, como tiras para sostener instrumentos de piedra y metálicos a mangos de madera, y acolchado para los mangos de instrumentos. Aunque los antiguos mesoamericanos no contaban con procesos de vulcanización, desarrollaron métodos orgánicos para tratar el caucho con resultados similares, mezclando el látex crudo con varias savias y jugos de otras enredaderas, en particular la Ipomoea alba.

En Brasil, los habitantes coagulaban el látex sumergiéndolo en una rueda de paletas de madera que hacían girar en medio del humo producido por una hoguera y al repetir las inmersiones obtenían una bola de caucho ahumado. Entendieron el uso de caucho para hacer tela hidrófuga. Una historia dice que el primer europeo en retornar a Portugal desde Brasil con muestras de tela impermeable engomada impresionó tanto a la gente que fue juzgado por brujería.

Cuando las primeras muestras del caucho llegaron a España, se observó que un pedazo del material era bueno para borrar escritos de lápiz sobre el papel. Esto mismo lo estableció Joseph Preistley, el clérigo inglés que descubrió el oxígeno. Aún se usan para este fin pedazos de este material, conocidos como 'gomas' en España y América del Sur, y en México se conoce como goma o chicle.

A principios del siglo XVIII, Pedro Vicente Maldonado descubrió la planta, que luego entregó a Charles de La Condamine, quien posteriormente descubrió que el caucho natural estaba compuesto por cadenas de hidrocarburo, con lo que dejó abierta la posibilidad de producir caucho sintético. Durante la I Guerra Mundial los químicos alemanes fabricaron caucho sintético a partir de dimetil butadieno, en vez de isopreno.

Como otros grandes avances de la ciencia, la vulcanización (un avance clave en la historia de caucho), se dio gracias a un accidente:

En 1839, por accidente, un inventor de Boston, Charles Goodyear dejó caer una mezcla de caucho y de azufre sobre una estufa caliente. Fue el principio de la vulcaización, el proceso que hizo el caucho inmune a los elementos, tranformándolo de rareza en producto escencial de la era industrial.2

Para 1925 se abarató el proceso usando butadieno, que a su vez se obtenía del butano y butileno, subproductos del petróleo que se convirtió en la principal materia prima para la obtención del caucho. Posteriormente se descubrieron otras clases de cauchos sintéticos. A partir de 1945 la producción de caucho sintético supera la de caucho natural, el cual sin embargo ha permanecido en el mercado, logrando importancia en épocas de precios altos del petróleo.

Antes de usarse la Hevea brasilensis para fabricar caucho se usó la especie asiática Ficus elastica.

Existen diferentes tipos de cauchos, y estos se pueden clasificar en dos grandes grupos: el caucho natural y el caucho sintético. La principal diferencia entre ambos radica en el origen de las materias primas. A continuación se explica cada uno de ellos:

Caucho Natural : Este se obtiene a partir de un fluido lácteo llamado látex hallado en muchas especies vegetales típicas de regiones trropicales.

Caucho sintético : Este se obtiene a partir del procesamiento de hidrocarburos.

Hoy en día, el caucho posee múltiples utilidades en diferentes tipos de industrias (automotriz, calzado, adhesivos, etc.). Actualmente en la Argentina hay más de 300 empresas que elaboran productos relacionados con el caucho dando trabajo a más de 10.000 personas (contado obreros, técnicos y empleados). De aquí deriva la importancia del mismo.

El Caucho Estireno Butadieno más conocido como caucho SBR es un copolímero (polímero formado por la polimerización de una mezcla de dos o más monómeros) del Estireno y el 1,3-Butadieno. Este es el caucho sintético mas utilizado a nivel mundial.

PROPIEDADES

El caucho transformóse pronto en uno de los productos indispensables para la civilización moderna porque tiene innumerables y variadas propiedades; se ajusta a las superficies sobre las cuales es extendido o comprimido; borra el trazo del lápiz sobre el papel; posee extraordinaria elasticidad; absorbe las vibraciones y choques; es mal conductor del calor y la electricidad; es completamente impermeable y no lo afectan los ácidos ni los álcalis; el alcohol no lo disuelve, pero es soluble en trementina, aceites vegetales, nafta, bencina, bisulfato de carbono y otros líquidos volátiles que al evaporarse lo dejan tal como era; en estado plástico puede ser moldeado en cualquier forma y luego endurecido; tratado de modo especial por el azufre, puede alcanzar gran dureza, como en el caso de la vulcanita o cbonita, con pérdida de su elasticidad, y puede ser pulida como el marfil y el. asta; no pierde su elasticidad sino a temperaturas extremas; al abrigo de la intemperie alcanza larga vida.

Propiedades físicas y químicas el caucho natural

El caucho bruto en estado natural es un hidrocarburo blanco o incoloro.-

El compuesto de caucho más simple es el isopreno o 2-metilbutadieno, cuya fórmula química es C5H8. A la temperatura del aire líquido, alrededor de -195 ºC, el caucho puro es un sólido duro y transparente. De 0 a 10 ºC es frágil y opaco, y por

encima de 20 ºC se vuelve blando, flexible y translúcido. Al amasarlo mecánicamente, o al calentarlo por encima de 50 ºC, el caucho adquiere una textura de plástico pegajoso. A temperaturas de 200 ºC o superiores se descompone.-

El caucho puro es insoluble en agua, álcali o ácidos débiles, y soluble en benceno, petróleo, hidrocarburos clorados y disulfuro de carbono. Con agentes oxidantes químicos se oxida rápidamente, pero con el oxígeno de la atmósfera lo hace lentamente.-

Propiedades del caucho SBR

Salvo cuestiones de detalle o magnitud, los cauchos SBR se procesan en los mismos equipos y del mismo modo que el Caucho Natural. La primer diferencia radica en que requieren menos masticación inicial para un adecuado procesamiento posterior (en algunos casos casi ninguno) de modo que permiten un mayor rendimiento del equipo de mezclado. En cambio requieren algo más de potencia y generan más calor durante el mezclado. Dado que su viscosidad es más constante y menos sensible a la masticación mecánica, permiten establecer condiciones de trabajo normalizadas con menor riesgo de variación incluso frente a desviaciones del procesamiento.

Otra diferencia que se puede establecer entre el SBR y el Caucho Natural es el menor nivel de pegajosidad en crudo del primero. Si se requiere aumentarla, se deberán utilizar resinas que favorezcan esta característica, en tipo y cantidad acordes con las necesidades en proceso.

Debido a su mayor capacidad de carga (negro de humo), los SBR pueden mezclarse con secuencia invertida (ciclo up-side down) en menor tiempo y con óptima dispersión de mezclado.

Sus propiedades de extrusión son superiores a las del Caucho Natural por tener menor tendencia a la prevulcanización (excepto que el nivel y tipo de negro de humo influya más que el caucho en este aspecto).

Propiedades de ruptura

Ya hemos mencionado anteriormente que, debido a que su estructura molecular no permite la cristalización, los cauchos SBR no tienen buenas propiedades mecánicas por si solos y requieren altos volúmenes de carga reforzante en los compuestos. El tamaño de partícula del negro de humo empleado juega un papel importante en la carga de rotura de los compuestos de caucho SBR. Los compuestos que contienen negros de tamaño de partícula pequeño, dan los valores más altos en carga óptima; con un exceso de negro de humo, más allá de un cierto nivel, la carga de rotura comienza a decrecer.

Propiedades dinámicas

Las propiedades dinámicas del caucho SBR limitan su uso para aplicaciones donde la generación de calor debido a solicitaciones cíclicas es importante: debido a su gran fase plástica, los vulcanizados de SBR tienen alta histéresis. Quizás este comportamiento sea la diferencia más grande que, con respecto a las propiedades dinámicas, tenga el caucho SBR con respecto al Natural. Esta desventaja del SBR es crítica, cuando se trata de artículos de goma de gran espesor, sometidos a esfuerzos repetitivos debido a la mala conductividad térmica de la goma y a su consecuente ineficiencia en la disipación de calor.

Ante el fenómeno de fatiga, el SBR tiene una gran resistencia al agrietamiento pero falla en materia de crecimiento de grietas o cortes, debido a sus relativamente bajas propiedades de ruptura. Todas estas desventajas se pueden mejorar combinando las propiedades de los diferentes cauchos en mezclas de SBR/NR, en proporciones que dependen de los requisitos y condiciones de uso a que van a someterse los compuestos.

Degradación

De los dos tipos de degradación se puede afirmar que el caucho SBR aventaja al natural tanto en resistencia a la reversión como en resistencia al ozono, y envejecimiento oxidativo en general.

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.

Abrasión

El caucho SBR tiene buena resistencia al desgaste, especialmente a aquel que responda más a mecanismos de fatiga por rozamiento. En este sentido se comporta mejor que el Caucho Natural y de ahí su adopción casi universal en las bandas de rodamiento para neumáticos de automóviles. (su alta histéresis, que se manifiesta en una mayor generación de calor, restringe su uso en cubiertas de vehículos pesados, donde el espesor de la banda de rodamiento no permite como ya se dijo, disipar el calor en prejuicio de la resistencia y duración del casco de la cubierta). Su resistencia a la abrasión se incrementa de acuerdo al tipo y cantidad de negro de humo empleado y se puede mejorar notablemente si se utiliza al SBR combinado con Caucho Polibutadieno en la formulación.

USOS

Las industrias del automóvil y de la electricidad son las que más consumo de goma hacen, utilizándola también la industria textil, en la impermeabilización de tejidos; la del calzado y las de artículos para el hogar, la seguridad, los deportes o infinidad de otros usos cuya enumeración, sería cansadora.

Fabricación de tubos.

Fabricación de correas.

Fabricación de hojas inglesas de caucho.

Fabricación de esponjas de caucho.

Fabricación de sondas y tubos de cirugía.

Fabricación de tejidos impermeables.

Fabricación de neumáticos.

 

BIBLIOGRAFIAwww.wikipedia.orgcienciamateriales.argentina-foro.com/t29-118-caucho-natural-caracte..www.textoscientificos.com/caucho/sbr/propiedades