Influencia del sistema de vulcanización en las propiedades de curado, mecánicas y de envejecimiento de las mezclas de NBR/EPDM

The Influence of the Vulcanizing System on Curing, Mechanical and Ageing Properties of NBR/EPDM Blends

El NBR y el EPDM difieren en el número de dobles enlaces y también en la polaridad, por lo que presentan diferentes velocidades de curado. Sus mezclas dan lugar con frecuencia a una mala distribución de los enlaces cruzados. En este trabajo, se investigaron sistemas basados en azufre que variaban en tipo de acelerador y cantidad de azufre como sistemas de vulcanización para mezclas de NBR/EPDM. El tipo de acelerador y la concentración de azufre afectaron a las características de curado de las mezclas. Algunas formulaciones fueron capaces de reticular la fase EPDM en mayor medida y, en consecuencia, mostraron mejores propiedades mecánicas y de envejecimiento.

INTRODUCCIÓN

Las mezclas de dos o más elastómeros pretenden alcanzar objetivos específicos, como mejorar las propiedades físicas, la resistencia al calor, al oxígeno y al ozono, así como las características de procesado. El caucho de nitrilo (NBR) tiene una excelente resistencia al aceite y a la abrasión. Se mezcla con cauchos de bajo índice de insaturación, como el terpolímero de etileno-propileno-dieno (EPDM) o caucho butílico (BR), siendo una forma atractiva de desarrollar nuevos materiales más resistentes a la acción del oxígeno y el ozono. Sin embargo, la bibliografía[1-4] señala que las propiedades físicas de estas mezclas suelen ser generalmente inferiores a las predichas a partir de las propiedades de los elastómeros individuales, debido principalmente a las diferencias de polaridad y contenido de insaturación de los componentes. Estas diferencias generan reactividades distintas al vulcanizar con azufre, es decir, diferentes velocidades y densidad de reticulación.

La diferencia de polaridad provoca una mayor solubilidad del azufre y de los aceleradores orgánicos en el elastómero. La mayor parte de los agentes de curado son consumidos por el elastómero más insaturado (NBR), lo que causa un curado incompleto del otro elastómero (EPDM, por ejemplo).

La industria del caucho utiliza comúnmente procesos de vulcanización a base de azufre. Actualmente, existe una amplia gama de aceleradores disponibles en el mercado, que ofrecen diversas velocidades de curado, tiempos de precurado y propiedades finales. Las clases más importantes de aceleradores incluyen las sulfenamidas, los mercaptobenzotiazoles, tiuranos y aminas. Las formulaciones de caucho pueden contener uno o una combinación de dos tipos de aceleradores.