Efecto de un nuevo acelerador de vulcanización en las propiedades reométricas de composiciones de caucho nitrílico con diferentes cantidades de AN

Effect of a New Accelerator of Vulcanization in the Rheometric Properties of Nitrile Rubber Compositions with Different AN amounts

Se investigó el efecto del tipo de acelerador en el proceso de vulcanización de compuestos de caucho de nitrilo con dos cantidades de acrilonitrilo. Se seleccionaron dos aceleradores comerciales benzotiazol (MBTS) y dimetilditiocarbamato de cinc (ZDMC), de diferentes grupos químicos, tiazol y ditiocarbamato, respectivamente, y se compararon con el compuesto bis (4 metilfenilsulfonillditiocarbimato-)cincato (II) de tetrabutilamonio (ZNIBU). Los resultados muestran que el tipo de acelerador no sólo afecta a las características de curado, sino que también tiene gran influencia en las propiedades físicas. Entre los aceleradores estudiados, el MBTS resultó ser el menos adecuado para la formulación utilizada en lo que respecta a los parámetros reométricos. Sorprendentemente, se encontró que ZNIBU mostró un comportamiento intermedio, siendo más eficiente que MBTS pero no tanto como ZDMC, considerado un ultra acelerador, en cuanto al tiempo óptimo de curado.

INTRODUCCIÓN

El caucho nitrílico (NBR), debido a su alta polaridad, tiene una excelente resistencia al aceite y a los disolventes, una baja permeabilidad a los gases y se degrada a temperaturas muy elevadas. Debido a estas características, se utiliza ampliamente en productos como juntas de aceite, conductos de combustible y mangueras. El caucho de nitrilo se vulcaniza utilizando los mismos sistemas utilizados para vulcanizar otros tipos de caucho. Según Fath, el sistema de azufre-acelerador es el más adecuado, siempre que cumpla los requisitos de curado, procesamiento y propiedades del producto final. Sin embargo, también se utilizan otros sistemas como el peróxido de dicumilo y la resina fenólica. La vulcanización con resina fenólica proporciona una excelente resistencia al calor, a la compresión y buenas propiedades dinámicas. Además del sistema de vulcanización, se utilizan otros aditivos en la composición de los cauchos de dieno, como activadores, retardadores e inhibidores de prevulcanización. Un sistema de vulcanización típico puede contener entre 0,5 y 4,0 phr de azufre o donante de azufre, uno o más tipos de aceleradores, de 2 a 10 phr de óxido de zinc y de 1 a 4 phr de ácido esteárico. La relación entre las cantidades de azufre y acelerador determina los tipos de enlaces cruzados que se formarán.

Las sales y complejos de ditiocarbamato son compuestos bien conocidos y su amplia aplicabilidad está bien documentada en la literatura. El uso de estos complejos metálicos en el proceso de vulcanización es un ejemplo de su gran importancia comercial. Nuestro interés por los ditiocarbimatos se debe a las similitudes estructurales entre estos compuestos y los ditiocarbamatos, que se sabe que aportan propiedades interesantes a los compuestos de caucho.