Resumen

La densidad de reticulación influye en la mayoría de las propiedades mecánicas del caucho, por lo que es necesario disponer de un método para medirla. El método más utilizado es el hinchamiento por equilibrio, pero requiere mucho tiempo y utiliza disolventes orgánicos. El ensayo de cizallamiento dinámico (DST) puede utilizarse para calcular los enlaces cruzados químicos y físicos en compuestos de caucho en tiempos más cortos que mediante el método de hinchamiento por equilibrio, y sin utilizar disolventes. En este trabajo, se utilizó el hinchamiento de equilibrio con tolueno y acetona para validar las pruebas de cizallamiento dinámico de diferentes compuestos de caucho nitrílico (NBR). El DST tuvo una buena correlación con el método de hinchamiento de equilibrio utilizando acetona, con un coeficiente de correlación de ~0,91, validando el uso del DST. Además, el uso de la ecuación de Guth-Gold modificada (en lugar de la ecuación de Guth-Gold con corrección de Medalia) también permitió deducir el efecto del negro de humo en la densidad de reticulación a partir de la DST.

INTRODUCCIÓN

Los compuestos de caucho se diseñan como una compleja mezcla de componentes que incluye sistemas de vulcanización (curado), cargas de refuerzo, sistemas de protección y auxiliares de proceso. La elección del sistema de vulcanización tiene una importancia extrema en la fabricación y las propiedades finales de los productos de caucho. La red tridimensional que se forma durante el proceso de vulcanización es responsable del comportamiento de alta elasticidad y de la deformabilidad reversible de los materiales de caucho, además de afectar también a sus propiedades mecánicas y térmicas[1,2]. Por lo tanto, es necesario disponer de técnicas adecuadas para evaluar la densidad de reticulación (CLD).

Aunque existen varias técnicas en la literatura que miden la CLD, es incuestionable que el hinchamiento de equilibrio es el método más utilizado[2,3]. El método de hinchamiento de equilibrio se basa en la teoría de Flory-Rehner de las redes hinchadas. Cuantifica la densidad de enlaces cruzados, μ (mol.g-1), que es proporcional a la inversa del peso molecular medio entre enlaces cruzados (μ ∝ ½ Mc, g.mol-1)[2,4,5]. Aunque es ampliamente utilizado, el método de hinchamiento de equilibrio utiliza disolventes orgánicos, y es una técnica laboriosa y que requiere mucho tiempo. Además, los resultados dependerán directamente del disolvente utilizado.

Lee et al. [6] presentaron un método rápido para evaluar la densidad de reticulación (CLD) a partir de las propiedades reológicas del caucho natural (NR) y del caucho estireno-butadieno (SBR), utilizando el Rubber Process Analyzer (RPA 2000).

• Materias:Caucho Densidad Industria del caucho Vulcanización
• Subjects:Rubber Density caucho industry Vulcanisation
• Palabras claves:Caucho de nitrilo; Densidad de entrecruzamiento; Prueba dinámica de corte; Equilibrio de hinchamiento; Parámetro de solubilidad
• Keywords:Nitrile rubber; Cross-link density; Dynamic shear test; Swelling equilibrium; Solubility parameter