Resumen

Es bien sabido que los diferentes sistemas de curado con azufre influyen enormemente en las propiedades finales de los vulcanizados de caucho. En este estudio, se correlacionaron las propiedades de los vulcanizados con los sistemas de vulcanización convencional (CV) y de vulcanización eficiente (EV) en el aspecto de la relajación de tensiones y la estabilidad térmica. El comportamiento de la relajación de tensiones y la estabilidad térmica se estudiaron con las técnicas de relajación de tensiones por barrido de temperatura (TSSR) y de análisis termogravimétrico (TGA), respectivamente. La degradación termooxidativa de las cadenas de caucho en el sistema CV fue mayor que en el sistema EV, lo que facilitó la relajación de tensiones y redujo la resistencia al envejecimiento del sistema CV. 

Además, la estabilidad térmica del caucho reticulado con el sistema CV era inferior a la del sistema EV, como corroboraba la energía de activación de la degradación. Los resultados del TSSR se correlacionaron bien con los del TGA, y ambos revelaron que el tipo de reticulación regía la degradación termo-oxidativa y la estabilidad térmica de los vulcanizados.

INTRODUCCIÓN

Es bien sabido que el caucho natural (NR, por sus siglas en inglés) sin vulcanizar tiene baja resistencia, es inestable en un amplio rango de temperaturas y no puede recuperar su forma original después de una gran deformación. Por lo tanto, todos los productos típicos de NR requieren vulcanización. Este es un proceso químico que convierte los materiales de caucho viscoso en redes tridimensionales elásticas entrecruzadas mediante el uso de productos químicos y calor. Como resultado, los vulcanizados son menos sensibles al calor o al frío y tienen elasticidad, resistencia y estabilidad en los rangos necesarios en las aplicaciones. Hasta ahora, el azufre es el agente de entrecruzamiento más ampliamente utilizado en las industrias del caucho, ya que es rentable, ampliamente compatible con los ingredientes de la mezcla y permite predecir las propiedades finales del vulcanizado. 

En general, los sistemas de vulcanización de azufre son convencionales (CV), semi-eficientes (Semi-EV) o eficientes (EV), y los enlaces generados por las reacciones de vulcanización pueden ser mono- (C-S-C), di- (C-S2-C) o polisulfúricos (C-Sx-C; x>2), dependiendo de la relación acelerador/azufre. Los sistemas CV tienen una relación acelerador/azufre por debajo de 0.7; EV tiene esta relación por encima de 2.5; y se usa semi-EV para etiquetar los casos restantes. Se ha comprobado que los sistemas CV dan una gran proporción de enlaces polisulfúricos con resistencias de enlace inferiores a 262 kJ/mol, mientras que los sistemas EV tienden a crear más enlaces monosulfúricos con resistencias de enlace de alrededor de 280 kJ/mol. 

• Materias:Vulcanización Deformación térmica Caucho
• Subjects:Vulcanisation Thermal deformation Rubber
• Palabras claves:Caucho natural; Relajación de tensiones; Estabilidad térmica; Sistema de entrecruzamiento
• Keywords:Natural rubber; Stress relaxation; Thermal stability; Crosslink system