Determinación del contenido de etileno y propileno en EPDM mediante técnicas de transmisión y reflexión FT-IR (UATR)

Determination of Ethylene and Propylene Content in EPDM by Transmission and Reflection FT-IR (UATR) Techniques

Desarrollamos una metodología para determinar la concentración de etileno y propileno en muestras de caucho (crudo, sin vulcanizar o vulcanizado) basadas en el copolímero de etileno, propileno y monómero de dieno (EPDM) mediante espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FT-IR), utilizando técnicas universales de reflexión total atenuada (UATR) y de transmisión. Se analizaron muestras prístinas y pirolizadas. Aunque ambas técnicas han mostrado una buena precisión, la UATR es la más adecuada para el elastómero puro y la técnica de transmisión/pirólisis es más adecuada para el análisis de todos los tipos de EPDM (en bruto, sin vulcanizar o vulcanizado) y puede utilizarse para formulaciones similares.

INTRODUCCIÓN

El EPDM (terpolímero de etileno-propileno-dieno), que se utiliza en diferentes industrias, incluyendo la aeroespacial y la automotriz, tiene excelentes propiedades de resistencia al calor, envejecimiento, resistencia mecánica, resistencia al ozono y oxidación, y también permite una incorporación óptima de plastificantes, lo que facilita su procesamiento.

El EPDM se compone de tres monómeros en su composición: etileno (ET), propileno (P) y el tercero puede ser 5-etilideno-2-norboneno (ENB), el más común de los cuales es el dicloropentadieno (DCPD) y 2-vinil norboneno (VNB). Esta variación en el contenido garantiza aplicaciones del EPDM, ya sea para la protección térmica de motores de cohetes o revestimiento de ventanas, entre otros.

Cuando el EPDM contiene una gran cantidad de ET, la formulación admite un mayor contenido de cargas de refuerzo o relleno, además de mezclarse más fácilmente. Esto es necesario para aplicaciones que requieren altas propiedades físicas y resistencia a la intemperie. Por otro lado, el propileno altera las propiedades plásticas del polímero y la cantidad de tercer monómero se elige en función del grado de vulcanización deseado en el producto final. Cuanto mayor sea su contenido, mayor será el módulo elástico, grado de reticulación y propiedades del producto.

Es importante destacar que la identificación del polímero base, incluida la cuantificación de sus principales constituyentes, es imprescindible para predecir las propiedades deseadas para el artefacto. Algunos estudios de caracterización de cauchos han sido realizados por el grupo del Instituto de Aeronáutica y del Espacio (IAE), y por otros investigadores, utilizando espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FT-IR).