El uso del DSC en la determinación de la vulcanización del látex de caucho natural

The Use of DSC in the Determination of Natural Rubber Latex Vulcanization

La fabricación de artículos de caucho natural a partir del látex tiene un gran interés comercial. Los procesos de obtención de estos artefactos, el tipo y las cantidades de los sistemas de vulcanización utilizados son de suma importancia para determinar su calidad e idoneidad. Para verificar la eficacia tanto de los procesos como de los sistemas de vulcanización se pueden utilizar diversas técnicas. El objetivo de este trabajo fue el estudio de la eficiencia de la vulcanización del látex NR llevada a cabo por dos sistemas de vulcanización, a saber, SV1 (sistema convencional) y SV2 (sistema eficiente) en diferentes concentraciones, mediante calorimetría diferencial de barrido (DSC). Se ha comprobado que el DSC es una técnica muy eficaz para la adquisición de datos que permiten determinar la velocidad de vulcanización, el tiempo de prevulcanización y el exceso de reticulaciones en las composiciones de látex elastómeros. Los resultados se han corroborado mediante ensayos de resistencia a la tensión y análisis ópticos. En general, el sistema convencional, SV1, en comparación con el eficiente SV2, dio los mejores resultados, en las condiciones experimentales, ya que proporcionó una mayor tasa de vulcanización, mayor seguridad en el proceso y mejor comportamiento mecánico.

INTRODUCCIÓN

El uso del caucho natural (NR) en forma de látex representa aproximadamente el 13% del mercado total del NR y sus principales aplicaciones son el material quirúrgico, los preservativos, las alfombras, los revestimientos textiles y los adhesivos. Los principales procesos de producción son por coagulación y por deshidratación. En este último caso, se sumerge un molde en un compuesto de látex concentrado y se retira lentamente con un movimiento circular para redistribuir el exceso de emulsión. A continuación, este dispositivo se somete al proceso de secado, cuando se produce la vulcanización debido a la combinación de temperatura y tiempo. En esta fase, el artefacto se extrae del molde.

Los sistemas de vulcanización utilizados en los látex, para ser tecnológicamente aplicables, son dispersiones cuya eficacia depende no sólo de sus componentes, sino principalmente de su tamaño de partícula y solubilidad en la micela de látex. Estos sistemas suelen constar de tres componentes: azufre, acelerador y óxido de zinc. Son posibles muchas variaciones, como el uso de aceleradores que donen azufre para sustituir al azufre, o el uso de dos aceleradores para obtener curados más rápidos. Lo ideal es que todo el azufre añadido genere enlaces cruzados, y que la cantidad añadida sea la mínima necesaria para conseguir las propiedades deseadas.

La vulcanización de elastómeros insaturados con sistemas de vulcanización es un proceso químico muy complejo que implica reacciones simultáneas y consecutivas. Las propiedades de los artefactos obtenidos dependen del número y tipos de enlaces formados.