GOMAS SINTETICAS o CAUCHO SINTETICO

1. INTRODUCCION

En la industria del caucho se utilizan básicamente dos tipos de caucho: el natural y el sintético. Este último, obtenido a través de diferentes polímeros, sirve para la fabricación de una gran variedad de productos. El caucho natural se produce principalmente en el sudeste asiático, mientras que el sintético procede en su mayoría de países industrializados como Estados Unidos, Japón, Europa occidental y Europa oriental. Brasil es el único país en desarrollo que posee una industria importante de caucho sintético. El 60 % del caucho sintético y el 75 % del caucho natural (Greek 1991) se destinan a la fabricación de neumáticos y productos afines, que da empleo a casi medio millón de trabajadores en todo el mundo. El origen de la tecnología del caucho sintético se puede situar en 1860, cuando el químico británico Charles Hanson Greville Williams descubrió que el caucho natural era un polímero del monómero isopreno, cuya formula química es CH2-C(CH3)CH-CH2.durante ,los setenta años se trabajó en el laboratorio para sintetizar caucho utilizando isopreno como monómero. También se investigaron otros monómeros, y durante la primera Guerra Mundial químicos alemanes polimerizaron dimetilbutadieno (de formula CH2-C(CH3)C(CH3)-CH2 ), y consiguieron sintetizar un caucho llamado caucho de metilo, de pocas aplicaciones.

Hubo que esperar hasta 1930 para que dos químicos, el estadounidense Wallace hume Carothers y el alemán Hermann Staudinger, investigaran y contribuyeran al descubrimiento de los polímeros como moléculas gigantes, en cadena, compuestas de un gran número de monómeros. Entonces se consiguió sintetizar caucho de monómeros distintos al isopreno.

La investigación iniciada en Estados Unidos durante la segunda Guerra Mundial condujo a la síntesis de un polímero de isopreno con una composición química idéntica al caucho natural.

Hoy en día, el caucho posee múltiples utilidades en diferentes tipos de industrias (automotriz, calzado, adhesivos, etc.). De aquí deriva la importancia del mismo.

Otras aplicaciones importantes del caucho son la fabricación de correas y manguitos para vehículos, guantes, preservativos y calzado de goma. En los últimos tiempos, la industria del caucho ha experimentado un proceso de mundialización. Al tratarse de una industria que utiliza un gran volumen de mano de obra, se encuentra en expansión en los países en desarrollo.

2. OBJETIVOS 2.1 OBJETIVO GENERAL

- Conocer el proceso de obtención del caucho sintético. - Analizar y comprender el proceso de síntesis de caucho.

- Reconocer la importancia por el método de síntesis obtención del caucho, identificando los fundamentos y variables involucradas en el proceso de tal manera que faciliten la obtención del mismo.

2.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS - Diferenciar caucho natural y caucho sintético - Conocer las aplicaciones que tienen los cauchos sintéticos

- Determinar y conocer las formulas químicas necesarios para realizar el proceso de síntesis.

3. MARCO TEORICO 3.1 DEFINICION

Existen diferentes tipos de cauchos, y estos se pueden clasificar en dos grandes grupos: el caucho natural y el caucho sintético. La principal diferencia entre ambos radica en el origen de las materias primas.

- Caucho natural: este se obtiene a partir de un fluido lácteo llamado latex hallado en muchas especies vegetales típicas de regiones tropicales.

- Caucho sintético: esto se obtiene a partir del procesamiento de hidrocarburos.

3.2. DIFERENCIA ENTRE GOMA NATURAL Y GOMA SINTETICA 3.2.1. GOMA NATURAL

La goma natural tiene una alta resistencia a la tracción y es resistente al desgaste tales como descaramiento, cortes y desgarros. Por otro lado, el caucho natural tiene solo una resistencia moderada a los daños de la exposición al calor, luz y el ozono en el aire. La goma natural también tiene la pegajosidad, lo que significa que se puede adherir al mismo, así como a otros materiales. Se adhiere particularmente bien a cordón de acero, lo cual lo hace un material excelente para su uso en neumáticos.

3.2.2. GOMA SINTÉTICA

En general, la goma sintética ofrece una mejor resistencia a la abrasión que la natural, así como una resistencia superior al calor y efectos del envejecimiento. Muchos tipos de goma sintética son resistentes a las llamas, así que pueden ser usados como aislantes para aparatos eléctricos. También se mantiene flexible a bajas temperaturas y es resistente a la grasa y el aceite.

3.2.3. GOMA NATURAL VS SINTÉTICA

En general, las propiedades combinadas de caucho natural superan a las de la goma sintética o combinaciones de cauchos sintéticos. Sin embargo, el caucho sintético es ventajoso porque es mas fácil de producir.- la goma natural es un cultivo capaz de crecer solo en climas tropicales y no envejece bien, por lo que para muchos países es mas fácil usar la sintética. La sintética puede ser mas útil en ciertas aplicaciones debido a su resistencia a temperaturas extremas y ambientes corrosivos.

3.3. CAUCHO SINTETICO

El caucho sintético es un tipo de elastómero invariablemente un polímero. Un elastómero es un material con la propiedad mecánica de poder sufrir más deformación elástica bajo estrés que la mayoría de los materiales y aun así regresar a su tamaño previo sin deformación permanente. El caucho sintético sirve como un sustituto del caucho natural en muchos casos, especialmente cuando se requieren propiedades mejoradas de los materiales.

3.3.1. CARACTERISTICAS

3.4. TIPOS DE CAUCHO SINTETICO

Existen numerosos tipos de caucho sintético, y sus aplicaciones están en función de sus propiedades, dentro de los más utilizados se encuentran:

3.4.1. SBR

El SBR es un copolímero de butadieno y estireno en el cual un 25% de las unidades de estireno están distribuidas al azar entre el 75% de las unidades de butadieno en las cadenas moleculares. Este tipo de caucho fue preparado por

primera vez en Alemania en 1929. El SBR sin vulcanizar es soluble en la mayoría de los solventes hidrocarbonados. La vulcanización es más lenta en el SBR que en el caucho natural y se requiere por lo tanto de aceleradores más poderosos. Al rededor del 70% del SBR es utilizado por la industria llantera, este tipo de caucho es el que mas se emplea, suponiendo algo así como el 60% de la producción de caucho consumido ya sea natural o sintético.

3.4.2. BR

El polibutadieno, tiene una flexibilidad muy alta, es el único caucho sintético con una flexibilidad mayor incluso que al del hule natural, al mismo tiempo, la resistencia a la abrasión es sobresaliente y la flexibilidad a baja temperatura es excelente. Por otro lado sus principales limitaciones son:

Baja adhesividad para consigo mismo. Baja tensión y resistencia al desgarre.

El uso de este caucho es limitado por si mismo, este material es mas frecuentemente usado en mezclas con otros cauchos, como por ejemplo en la industria llantera en la cual se tomo por sus cualidades de resistencia a la abrasión y baja generación de calor.

3.4.3. CAUCHO ISOPRENO

La producción de una réplica del caucho natural ofrecía una meta interesante a vencer, la dificultad consistía no en polimerizar al isopreno eso ya se había realizado anteriormente. Lo que se requería era encontrar la manera de enlazar las unidades de isopreno en forma regular: todos en la misma dirección para producir un cis 1,4 isopreno. Los catalizadores especiales con los cuales podría obtenerse dicho orden fueron descubiertos a mediados de este siglo. En teoría se esperaría que el caucho isopreno al tener este la misma composición química del caucho natural, tuviera las mismas propiedades químicas, pero en la practica hay diferencias, los tipos varían algo en la longitud y estructura de las moléculas.

3.4.4. CAUCHO ETILINO- PROPILENO (EPM - EPDM)

Estos son copolímeros de dos hidrocarburos etileno y propileno, conteniendo al etileno del 50% al 65% en peso. Tanto el EPM como el EPDM tienen una notable resistencia a la luz solar, al ozono y al envejecimiento, junto con la capacidad de aceptar grandes cargas de aceites de extensión, sin perdida de las propiedades físicas. Los cauchos EP se obtienen preferentemente por el método de polimerización aniónica en suspensión, utilizando catalizadores Zingler Natta. El peso molecular del caucho EP aumenta con el tiempo de reacción y también aumenta cuando disminuye la temperatura de reacción, la concentración de catalizador, la concentración de monómero así como al aumentar la relación de Etileno/Propileno.

3.4.5. CAUCHO ISOBUTILENO-ISOPRENO(IIR)

El caucho butilo es un copolímero en solución de isobutileno con una pequeña proporción (de 1 a 4 %) de isopreno. El poliisobutileno por si mismo esta totalmente saturado, y el isopreno se incluye para proporcionar los dobles enlaces necesarios para permitir su vulcanización con azufre. Los cauchos butilo se obtienen por le método de polimerización cationica en presencia de ácido de lewis, como ALCL3 y con un poco de agua que actúa como catalizador. La temperatura utilizada en la polimerización varía desde -86 grados hasta - 95 grados: entre mas baja sea la temperatura mayor será el peso molecular del polímero.

3.4.6. CAUCHO NITRILO (NBR)

Este es un copolímero de acrilonitrilo y butadieno, en el cual la proporción de acrilonitrilo puede variar desde el 18% al 40 %. Cuanto más alta es la proporción de acrilonitrilo, más pobres son las propiedades físicas, pero es mejor la resistencia al aceite. La resistencia al aceite y al calor es ligeramente más alta que en el caucho cloropreno, pero la resistencia a la luz solar no es tan buena.

Para la producción de los grados normales de NBR se utiliza una polimerización en emulsión de butadieno y acrilonitrilo. Al igual que el SBR, el NBR también se polimeriza en frío a temperaturas entre 5 y 25 grados centígrados la reacción termina cuando se alcanza el 70 - 80 % de conversión.

3.4.7. CAUCHO CLOROPRENO (CR)

El cloropreno es un líquido que se parece al isopreno en cuanto a su estructura química, salvo que tiene un átomo de cloro, mientras que el isopreno tiene un grupo metilo. En el ámbito comercial, la polimerización se lleva a cabo en emulsión utilizando radicales libres. Típicamente, la polimerización se hace a 40 grados utilizando persulfato de potasio y de amonio como iniciadores.

3.4.8. CAUCHOS FLUORADOS ( CFM - FKM)

Los cauchos de fluoro-carbono y fluorosilicona están entre los elastómeros más caros del mercado. Los copolímeros y terpolímeros con base en fluoruro de vinilideno y hexafluoropropileno son designados por ASTM con las iniciales FKM, mientras que los copolímeros y terpolímeros con base en fluoruro de vinilideno y clorotrifluoroetileno se indican con las iniciales CFM. Estos cauchos se obtienen por el método de polimerización en emulsión utilizando radicales libres. El procedimiento se lleva a cabo a una temperatura entre 80 y 125 grados centígrados, a una presión entre 20 y 100 Kg/cm3. El peso molecular se controla variando las concentraciones de los monómeros e iniciadores o utilizando agentes de transferencia de cadena.

3.4.9. CAUCHO SILICONA (Q)

Los cauchos de silicona forman un importante grupo de la familia de los polímeros con base en silicio. Estos se distinguen por tener una cadena formada por átomos alternados de silicio y oxigeno. A pesar de su alto precio, dichos polímeros tienen mucha aceptación por su buena estabilidad térmica, su constancia de propiedades de aislamiento eléctrico, su repelencia al agua y sus características antiadhesivas. Los hules silicón pueden ser formulados ya sea en mezcladores o en molinos de rodillos: sin embargo, se pueden tener algunos problemas de operación en el molino de rodillos debido a la baja viscosidad de estos cauchos.

3.4.10 CAUCHOS TERMOPLÁSTICOS

La idea básica de un caucho termoplástico es que debe fundirse al ser calentado y solidificarse al ser enfriado, sin que se dañen sus propiedades elásticas. Tal combinación de propiedades elastómeros y plásticas, puede obtenerse en la práctica con un tipo especial de copolímero, en el cual las unidades de monómero son enlazadas en el centro de la molécula, mientras que las unidades del otro están semegradas formando bloques en los dos extremos de la molécula. Si los monómeros son escogidos de forma que la sección en el centro de la molécula tenga propiedades similares a las del caucho, mientras que los bloques terminales en los extremos son termoplásticos el resultado será un caucho termoplástico.

3.4. PROCESO DE SINTESIS DE CAUCHO SINTETICO

El Caucho Estireno Butadieno más conocido como caucho SBR es un copolímero (polímero formado por la polimerización de una mezcla de dos o más monómeros) del Estireno y el 1,3-Butadieno. Este es el caucho sintético mas utilizado a nivel mundial.

3.4.1. OBTENCIÓN DEL BUTADIENO

Se obtiene principalmente a partir de los gases del petróleo según diferentes procesos.

El primero se basa en el cracking térmico del petróleo, aumentando la temperatura y disminuyendo la presión de manera de mejorar el rendimiento de Butadieno como producto.

El más utilizado en la actualidad, se fundamenta en la deshidrogenación catalítica del Butano o del Butileno. En el caso de emplear butano se deshidrogena primero a butileno y después a Butadieno:

En ambos casos el producto obtenido a de purificarse a través del agregado de un agente de eliminación que forma una mezcla de ebullición constante con el Butadieno disminuyendo la volatilidad de este ultimo respecto de sus impurezas. Este método permite obtener un producto con un 99% de pureza. No obstante la extracción por disolvente parece ser el método con mejor rendimiento. El disolvente utilizado en esta técnica es el furfural.

Es posible también, obtener Butadieno a partir de alcohol etílico por medio de la conversión catalítica:

El proceso europeo utiliza acetaldehído como materia prima, el cual forma Aldol y por hidrogenación se obtiene el 1,3-butileno glicol que por deshidratación de butadieno.

El proceso americano fabrica butadieno partiendo de alcohol etílico. El alcohol se oxida cataliticamente a acetaldehído, y éste reacciona en caliente con más alcohol en presencia de un catalizador para formar el butadieno:

3.4.2. OBTENCIÓN DEL ESTIRENO

También llamado vinilbenceno, se prepara a partir del benceno y acetileno mediante la reacción de Friedel-Crafts. El etilbenceno obtenido se deshidrogena por su mezcla con vapor a 800 ºC , en presencia de un catalizador de bauxita:

4. MÉTODOS DE PRODUCCIÓN DEL CAUCHO SBR

A continuación se encuentra un cuadro comparando las propiedades de cauchos SBR obtenidos por ambos procesos:

Las proporciones respectivas de butadieno y estireno en el copolímero son de aproximadamente 75 y 25% en peso para un caucho SBR Sintético. Este tipo de goma es fabricado mediante dos tipos de procesos industriales:

Procesos en los cuales la polimerización se lleva a cabo por medio de radicales libres en emulsión en agua y a baja temperatura (polimerización en emulsión en frío). Notar que el método de polimerización en caliente (goma caliente) que usaba persulfatos como iniciadores, se descartó en favor de la polimerización en frío, que se difundió con la adopción de sistemas redox

Procesos de polimerización en solución aniónica.

A continuación se encuentra un cuadro comparando las propiedades de cauchos SBR obtenidos por ambos procesos:

Propiedades Emulsión en Frío Solución Resistencia a la tensión (Kg/cm2) 211 227 Elongación a la rotura (%) 380 470 Módulo (300%) (Kg/cm2) 155 137 Resistencia al desgarro (lb/in a 20ºC)

320 310

4.1.1. PROCESOS DE EMULSIÓN EN FRÍO

Esta es la técnica más usada, y representa el 90% de la capacidad de producción mundial. Todos los procesos son continuos y generalmente están altamente automatizados. Tienen la capacidad de producir muchos tipos de SBR.

Los licenciatarios del proceso son Firestone Tire and Rubber Company (Compañía Firestone de Neumáticos y Goma, USA), Goodrich (USA), Polymer Corporation (Canadá), e International Synthetic Rubber (Goma Sintética Internacional, Reino Unido).

Cada instalación posee cuatro secciones:

Preparación de reactivos Polimerización. Recuperación de monómeros. Coagulación y secado de goma.

4.1.2. PREPARACIÓN DE REACTIVOS

Los monómeros son tratados con soda cáustica en tanques agitados para remover los inhibidores de polimerización usados para el transporte y almacenamiento de monómeros. A continuación los efluentes son lavados con agua para remover cualquier vestigio de cáustica. Los dos monómeros, parte de los cuales representa la corriente de reciclaje luego de la reacción, son mezclados en proporciones en peso de butadieno/estireno de 3 a 1.

Se usan tanques de peso y de preparación para preparar las diferentes emulsiones y soluciones requeridas para las secciones de reacción o bien de acabado del producto.

4.1.3. SOLUCIÓN DE JABÓN

Este es usado como provisión emulsificadora. Su composición depende del tipo de producto final deseado. Usualmente es una solución de jabón de ácidos grasos o sales ácidas carboxílicas, tales como ácido versático o ácido benzoico.

4.1.4. INICIADOR

Todos los procesos usan sistemas redox. Como agente reductor frecuentemente se utiliza sulfoxilato de sodio. El agente oxidante es hidroperóxido de cumeno o, preferentemente, hidroperóxido de paramentano, que permite velocidades de reacción mayores, dada su capacidad para descomponerse rápidamente. El quelatante es sulfato ferroso.

4.1.5. TERMINACIÓN ABRUPTA

En la abrumadora mayoría de los casos, la conversión de monómeros es menor del 65%, dado que la elevada conversión causa una transformación parcial del polímero en gel. Para garantizar una calidad uniforme del producto, la reacción se detiene apenas se alcanza la conversión deseada. Se usan varios inhibidores en solución, tales como dimetilditiocarbamato de sodio.

4.1.6. ESTABILIZADORES

Estos son emulsiones que se agregan al látex antes de la coagulación para prevenir la degradación por oxidación y el entrecuzamiento del polímero durante las operaciones de acabado y almacenamiento. Se usan varios estabilizadores, incluyendo N-fenil alfa-naftilamina (Neozona D, PBNA, 2246, o Ac-5 ).

4.1.7. COAGULANTES

La polimerización genera un látex, es decir una masa viscosa en emulsión. Si se desea un elastómero sólido, el látex debe ser coagulado mediante el agregado de sustancias químicas. El coagulante principal es una solución de cloruro de sodio conteniendo ácido sulfúrico.

4.1.8. REGULADORES DEL PESO MOLECULAR

El peso molecular del producto final se regula mediante mecaptanes como dodecil mercaptán, que ayuda a limitar el peso molecular originando transferencias de cadenas.

4.1.9. REACCIÓN DE POLIMERIZACIÓN

La reacción transcurre en una serie de reactores agitados, a una temperatura de 5ºC y una presión de 1 a 4 bares para mantener el butadieno en estado líquido. El tiempo de polimerización es de 10h.

Cada reactor, con una capacidad de 15 a 20 m3 , se mantiene en una atmósfera inerte para evitar cualquier entrecruzamiento. Estos reactores cuentan con una camisa externa, y están equipados con una bomba de circulación de salmuera fría (amoníaco). Una instalación con una capacidad de producción de 40.000 t/año de polímero seco requiere diez reactores en serie.

La emulsión pasa a través de cada reactor en flujo ascendente durante 1 h antes de pasar al reactor siguiente. Por lo tanto, para la conversión total del 60%, la conversión de monómero por reactor deberá ser del 6%.

Se introduce una solución de dodecil mercaptán en el reactor final para detener la polimerización. Se usa un aditivo como hidrazina o un derivado de la hidroxilamina

para evitar la formación de espuma (‘palomitas de maíz') cuando el látex es calentado.

El látex se bombea a un tanque de amortiguamiento mantenido a una presión de 4 bares a 50ºC por inyección abierta de vapor.

4.1.10. RECUPERACIÓN DE MONÓMEROS

El 40% de los monómeros no reaccionante debe ser recuperado y a continuación, reciclado.

El butadieno es vaporizado en dos tanques de acción rápida en serie. Los últimos

restos de butadieno son removidos por medio de una bomba de vacío. Este es enfriado, recomprimido, y luego enviado a un decantador, donde se separa del agua. A continuación es bombeado a un tanque de almacenamiento en presencia de un inhibidor.

El látex libre de butadieno es bombeado a una columna de bandejas en la base de la cual se inyecta vapor (5 bares) para desalojar el monómero de estireno. Este es enfriado y enviado a un tanque de decantación, donde se separa del agua arrastrada. Luego es bombeado al tanque de almacenamiento.

4.1.11. COAGULACIÓN Y SECADO

El látex que abandona el fondo de la columna es enfriado y luego almacenado en tanques de homogeneización (volumen unitario 800 m3 ). El número de estos tanques depende del rango de gradaciones de SBR que la unidad debe producir (generalmente entre tres y seis). El antioxidante N-fenil alfa-naftilamina (aproximadamente 1% en peso) se agrega al látex, el que entonces se coagula por el agregado sucesivo de sal y ácido sulfúrico diluido. Rompiendo la emulsión, el ácido permite al copolímero precipitar en forma de migajas, las que se enjuagan con agua para remover impurezas inorgánicas.

A continuación el polímero, que contiene aproximadamente 50% de agua, es secado (horno de túnel) y prensado en forma de fardos de 40 kg.

ESQUEMA DE 4.1.

PROCESO DE EMULSIÓN EN FRÍO

4.1.12. INSUMOS DEL PROCESO

La tabla que se encuentra a continuación posee las materias primas necesarias para producir un Caucho SBR de la serie 1500.

Producto Partes en peso Butadieno 72 Estireno 28 Agua 180 Jabón de ácidos grasos

4,5

Otro emulsificante 0,3 Dodecil mercaptán 0,2 Hidróxido de P-mentano

0,63

Sulfato ferroso 0,01 Sulfoxilato de Sodio 0,05

4.2. PROCESOS DE POLIMERIZACIÓN EN SOLUCIÓN

Estos procesos representan el 10% de la capacidad mundial, y se usan en algunos países además del proceso de emulsión. El método de solución ofrece la ventaja de una gran flexibilidad, dado que permite la producción de SBR o polibutadieno mediante el uso de iniciadores con base de litio. Sin embargo, las gradaciones de SBR de los procesos en solución son más difíciles de procesar que los polímeros de procesos en emulsión, dificultando su uso en neumáticos.

Los licenciatarios del proceso son Firestone Tire and Rubber Company (USA), Phillips Petroleum Company (USA) y Shell (Países Bajos).

Las capacidades por línea van de 25.000 a 30.000 t/año. Estos procesos, que son muy similares al proceso de polimerización de butadieno en solución, son adecuados para capacidades de hasta 100.000 t/año.

Algunos puntos importantes:

1. El iniciador es butilo de litio. 2. El solvente es un hidrocarburo como el hexano. La proporción de pesos

solvente/monómero es de 8. Esto produce un polímero más viscoso hacia el final de la reacción, en tanto que asegura adecuada agitación del reactor y una buena transferencia de calor. Una concentración de monómero más elevada en el solvente ayudaría a incrementar la velocidad de polimerización y a reducir el número de reactores, pero exigiría mayor área

de intercambio de calor y limitaría el peso molecular del monómero, dada la alta viscosidad del medio reactivo.

3. Los reactores son de acero vitrificado, encamisados y equipados con un agitador de turbina.

4. La reacción de polimerización tiene lugar a 1,5 bares y 50ºC. El tiempo de la reacción es de 4h para una conversión de un 98%.

5. El sistema de purificación por remoción por golpe y vapor debería servir para obtener el máximo de recuperación de hexano, y también para concentrar la SBR de la pasta (la pasta es la solución de polímero concentrada del 10 al 15%).

6. Las operaciones de acabado son las mismas que aquellas descriptas para el caso del proceso de emulsión.

5. APLICACIONES DEL CAUCHO SINTETICO 5.1. FABRICACIÓN DE TUBOS

Los tubos y mangos de caucho pueden clasificarse en tres grupos:

1. Tubos fabricados exclusivamente de caucho, estos son muy utilizados para alimentar aparatos portátiles con gas, agua, aire comprimido, mnecheros de bunsen, etc; pudiendo estar constituidos por dos capas superpuestas, una interior de mayor calidad, generalmente roja, y otra exterior negra, de refuerzo.

2. Tubos de tela interpuesta de una o varias capas de caucho y telas de lana intercaladas con el fin de que puedan resistir grandes presiones.

3. Tubos de caucho trenzados de los cuales la camisa interior es de caucho de excelente calidad, se reviste exteriormente de uno o dos trenzados de hilo de algodón, lino, seda, etc., según su aplicación.

5.2. FABRICACIÓN DE CORREAS

Fabricación de hojas inglesas de caucho

Se designan por hojas de caucho a las laminas fabricadas con caucho de plantación, de primera calidad, por medio de tratamientos mecánicos. Estas tienen escaso contenido de resina, ya que la abundancia de estas las hace quebradizas en frio.

Fabricación de esponjas de caucho Las esponjas de caucho son resistentes a la mayoría de los productos químicos, propiedad de la que carecen las esponjas naturales. Además conserva siempre su flexibilidad y elasticidad. Se pueden

fabricar en formas regulares y todas las dimensiones. También pueden emplearse como aislantes de calor, electricidad, y sonido. Añadiendo materiales colorantes se pueden fabricar esponjas de todos los colores.

5.3. FABRICACIÓN DE SONDAS Y TUBOS DE CIRUGÍA

En estos objetos se emplean las hojas inglesas de caucho. Para la fabricación de sondas se emplean mandriles del diámetro interior de la sonda, el mandril es sumergido varias veces en la solucion de caucho hasta alcanzar el espesor de 1mm.

5.4. FABRICACIÓN DE TEJIDOS IMPERMEABLES

Para la fabricaion de tejidos se emplean dos procedimientos, el mas económico consiste en adoptar una película de la materia impermeabilizante al tejido que se quiera impermeabilizar, extendida uniformemente con ayuda de una calandra. El segundo procedimiento es mas lento, complicado, y costoso, este consiste en la evaporación del disolvente de una capa fina aplicada en forma de barniz sobre la tela por medio de maquinas de engomar llamadas SPREANDING. El primer procedimiento tiene numerosas aplicaciones en tejidos destinados a los artículos de precio reducido, mientras que las telas impermeables de alta calidad y resistencia son usadas para aviación, aereonautica, neumáticos, impermeables finos, se elaboran por el segundo método.

5.5. FABRICACIÓN DE NEUMÁTICOS

El caucho bruto se amasa en molinos de masticación y mezcla, que consiste en dos rodillos girando a diferentes velocidades. El caucho se ablanda, probablemente a causa de la rotura de sus largas moléculas en otras mas cortas.

Después de ser amasado se agregan:

1. Negro de carbón 2. Oxido de zinc 3. Azufre 4. 4. Caucho regenerado y ablandadores

Cada una de estos ingredientes cumple una finalidad determinada. El negro de carbón, sirve para aumentar la resistencia a la abrasión. El oxido de Zinc es un

acelerador de vulcanización, y el caucho regenerado se utiliza para disminuir el costo del neumático acabado. Los productos químicos que actúan como aceleradores se incorporan para acortar el tiempo de vulcanización y para proteger el caucho acabado del envejecimiento por la acción de la luz y del aire.

Los ablandadores o plastificantes son aceites minerales o plastificantes, son aceites minerales o vegetales, ceras y alquitranes. De las maquinas de masticación el caucho pasa a través de calandrias, que consisten en tres rodillos huecos colocados uno encima el otro. Quedando obligado el caucho a laminarse en hojas finas, y entre los rodillos se introducen también tejidos de algodón, con el objeto de que el producto sea una lámina fina adherida al tejido.

El tejido cauchado se corta en tiras. De esta manera las cuentas estarán formando un angulo y tendrán mayor resistencia. Se da forma a las tiras sobre un nucleo de hierro para obtener el armazón neumático. Alrededor del armazón se da forma a la superficie de rodadura, que es una tira de caucho masticado y compuesto finalmente se aplica al borde. El borde es una tira de caucho muy duro que lleva hilos de alambre y forma el borde del neumático que ha de estar en contacto con la pestaña de la rueda. El neumático montado se coloca en un molde en el que se ha tallado el patrón de la rodadura. El calor se ha suministrado por vapor y la presión hacen que el azufre vulcanice el caucho.

El neumático se inspecciona y se envuelve

5.6. MANUFACTURAS DE CÁMARAS

La fabricación de cámaras o tubos interno, es algo parecido. El caucho se mastica, agregando los ingredientes de la formula, pero en vez de laminarse en tiras se le obliga a pasar a través de una máquina de extriccion. Esta es una maquina parecida a la de hacer salchichas, y consiste en un rodillo que gira en el hueco de un cilindro, obligando al caucho a pasar por un troquel produciendo un tubo de caucho, este tubo se corta en la longitud apropiada, se empalman los extremos formando un anillo, se infla, y se vulcaniza con vapor de caldera.

Aunque la fabricación y producción de neumáticos y cámaras de automóviles son realmente representativas de la manufactura del caucho, cada artículo fabricado de caucho requiere fórmulas de composición especiales así como los ingredientes y manipulaciones bastante peculiares. La formulación de las mezclas de caucho es comprimida y varía considerablemente de acuerdo a cada producto a fabricar.

6. CONCLUSIONES

El caucho por su utilidad y diversidad de usos se ha convertido en un material cotidiano a nivel industrial y doméstico.

Sus fuertes propiedades mecánicas, aislamiento y bajo coste lo impulsan a ser uno de los polímeros más usados a nivel mundial.

7. BIBLIOGRAFIA

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• www. Ehoenespañol/las propiedades de la goma natural y sintética