Caracterización físico-mecánica de películas de caucho natural epoxidado curables a temperatura ambiente

Physical-Mechanical Characterization of Epoxidized Natural Rubber Films Curable at Ambient Temperature

Este trabajo presenta el estudio de la reticulación a temperatura ambiente de caucho natural epoxidado (ENR), de un 25% de nivel de epoxidación, con un agente de curado que contiene trimetilolpropano tris(2-mercaptoacetato) (TMP-SH). Los compuestos se elaboraron a partir de la solubilización de ENR, y posterior reacción con TMP-SH. Se prepararon compuestos con 5, 10 y 20 phr de TMP-SH, NR y controles de ENR. También se preparó una composición con NR y 10 phr de TMP-SH para demostrar el efecto del grupo epóxido. La formación de reticulación de las películas se determinó mediante propiedades físico-mecánicas como el índice de hinchamiento en equilibrio, la resistencia a la tracción y las propiedades dinámico-mecánicas. Los resultados mostraron la eficacia del agente de curado y la influencia del contenido de TMP-SH incorporado, en las propiedades estudiadas, y la composición ENR con 10 phr de agente de curado presentó el mejor rendimiento físico-mecánico.

INTRODUCCIÓN

Recubrimientos especiales para el uso como material absorbente de gas hidrógeno pueden tener aplicaciones civiles y militares. Se colocan en contacto con materiales que liberan gas hidrógeno en espacios cerrados. Una de estas aplicaciones es como material de protección para artefactos pirotécnicos que contienen metales activos que, al degradarse, pueden liberar gas hidrógeno. El material se utiliza como recubrimiento sobre el propio artefacto pirotécnico o en el interior del embalaje para su almacenamiento y transporte. Este tipo de recubrimiento debe estar compuesto por una matriz polimérica con un alto contenido de insaturación, con posibilidad de ser curado a temperaturas próximas a 150 °C, preferentemente a partir de materias primas disponibles en el mercado nacional. También es deseable que estos recubrimientos sean fáciles de aplicar y tengan resistencia estructural para su manipulación y transporte.

Con el creciente interés por explotar fuentes de materias primas para el desarrollo de nuevos materiales, se eligió el caucho natural (NR) como la matriz para el desarrollo de formulaciones de recubrimiento en este trabajo, porque además de ser fácil de adquirir en nuestro país, tiene bajo coste y altas propiedades de rendimiento, lo que lo hace adecuado para el estudio, debido al gran número de dobles enlaces en la cadena polimérica, incluso después del curado. La epoxidación es un método bien conocido y versátil para transformar las propiedades físicas limitantes de los polímeros, como la resistencia al aceite, al oxígeno y al ozono. Una propiedad importante en los recubrimientos es la adherencia, que aumenta con la polaridad según el grado de epoxidación introducido.