Kautxua-I

KAUTXUA I

Jose Javier Egurrola

Ane Miren Zaldua

Hezkuntza, Unibertsitate eta Ikerketa Sailak onetsia: 2003-XI-27

Azalaren diseinua: Olatz Goenaga

Maketa: M. K. Urdangarin, Ainara Sarasketa

© Edizio honena: ELHUYAR Fundazioa. Asteasuain 14. 20170 USURBIL (Gip.) (2003)h.el.: [email protected] - http://www.elhuyar.org

© Jose Javier Egurrola, Ane Miren Zaldua

Aurkibidea

Kautxua I

OINARRIZKO KONTZEPTUAK

• Makromolekulak, polimeroak eta monomeroak....................................................................1

• Polimeroen sintesia ................................................................................................................1

• Polimeroen pisu molekularra .................................................................................................2

• Homopolimeroak, kopolimeroak eta terpolimeroak .............................................................3

• Plastikoak, elastomeroak, elastomero termoplastikoak eta termoegonkorrak ..................4

• Polimero amorfo eta kristalinoak...........................................................................................5

• Polimeroen polaritatea............................................................................................................7

SARRERA

A.1 Saiakuntza nagusien deskribapena.....................................................................................11

A.1.1 Material gordinaren propietateak .....................................................................................11

A.1.2 Bulkanizatuaren saiakuntza mekaniko-teknologikoak....................................................14

1. GEHIGARRIAK

1.1. Murtxikaketa eta peptizatzaileak.........................................................................................21

1.2. Bulkanizazioa .......................................................................................................................22

1.3. Sufrea eta sufrea duten agente bulkanizatzaileak .............................................................28

1.4. Azeleratzaileak .....................................................................................................................30

1.5. Sufrerik gabeko bulkanizazio-agenteak .............................................................................35

1.6. Azeleratzaileen aktibatzaileak .............................................................................................38

1.7. Prozesu-atzeratzaileak.........................................................................................................38

1.8. Zahartzapenetik babesteko agenteak (antioxidatzaileak) .................................................39

1.9. Sendotzaileak, betegarriak eta pigmentuak .......................................................................45

1.10. Plastifikatzaileak, prozesatzeko laguntzaileak eta factice-ak .........................................52

1.11. Agente harrotzaileak (apartzaileak) ..................................................................................56

1.12. Itsasgarriak.........................................................................................................................57

1.13. Beste zenbait gehigarri......................................................................................................58

1.14. Latexa..................................................................................................................................59

Aurkibidea

Kautxua II

2. KAUTXU NATURALA

2.1. Baliabideak eta ekoizleak ....................................................................................................61

2.2. Heveatik eratorritako kautxuen sailkapena (TSR)..............................................................62

2.3. Beste kautxu mota batzuk ...................................................................................................65

2.4. NRaren egitura, konposizioa eta propietateak...................................................................66

2.5. NR nahasteen formulazioa ..................................................................................................67

2.6. NR bulkanizatuaren propietateak........................................................................................69

2.7. NRaren erabilerak ................................................................................................................70

3. R MOTAKO KAUTXU SINTETIKOAK

3.1. Polibutadienoa (BR).............................................................................................................71

3.2. Estireno-butadieno kautxuak (SBR) ...................................................................................74

3.3. Butadieno-akrilonitrilo kautxuak (NBR)..............................................................................80

3.4. Poli-2-klorobutadienoa, kloropreno-kautxua (CR)............................................................88

3.5. Isopreno-isobutileno kopolimeroa, kautxu butilikoa (IIR).................................................93

3.6. Kautxu butiliko halogenatuak (XIIR: CIIR eta BIIR)............................................................96

4. M MOTAKO KAUTXU SINTETIKOAK

4.1. Etileno-propilenozko kautxuak (EPM eta EPDM) ...............................................................97

4.2. Polietileno klorosulfonatua (CSM) .................................................................................... 101

4.3. Kautxu akrilikoak (ACM) .................................................................................................... 103

4.4. Polietileno kloratua (CM) ................................................................................................... 107

5. KAUTXU SINTETIKO BEREZIAK

5.1. EPIKLORHIDRINA-KAUTXUAK (CO, ECO, ETA ETER) .............................................................. 109

5.2. FLUOROELASTOMEROAK (FKM)............................................................................................. 112

5.3. SILIKONA-KAUTXUAK (Q) ....................................................................................................... 114

5.4. POLIURETANO-KAUTXUAK (PUR; AU, EU, TPU).................................................................... 118

5.5. ELASTOMERO TERMOPLASTIKOAK (TPE) ................................................................................ 124

Aurkibidea

Kautxua III

6. FORMULATZEKO IDEIAK

Sarrera ....................................................................................................................................... 125

6.1. Elastomeroen propietateen mugak................................................................................... 125

6.2. Bezeroaren espezifikazioak. ASTM D 2000 arauaren erabilera....................................... 133

6.3. Formulatzeko urratsak....................................................................................................... 136

6.4. Espezifikaziorik ez dagoenerako adibideak ..................................................................... 137

Oinarrizko kontzeptuak

Kautxua 1

OINARRIZKO KONTZEPTUAK

• Makromolekulak, polimeroak eta monomeroak

Zuntzak, plastikoak, kautxuak eta elastomeroak makromolekulaz osaturik daude. Makromolekulak

ohizko molekulak, hau da, bentzenoa (C6H6), metanola (CH3-OH) eta abar baino askoz ere handiagoak dira.

Makromolekula kate luze bat baino ez da, milaka aldiz errepikatzen den unitate sinple baten bidez osaturiko

kate luze bat; adibidez, polibinil kloruroak (PVC) honako egitura hau dauka (n zenbakiak zenbat aldiz

errepikatzen den adierazten du): -(CH2-CHCl)n-.

Horregatik deitzen dira polimeroak: grekoz poli = asko eta meros = zati.

Polimeroak sintetizatzeko erabiltzen diren unitate molekularrak monomeroak dira. Pisu molekular txikia

dute, eta erreakziona dezaketen substantziak dira. Aurreko adibidearen monomeroa hauxe da: CH2= CHCl.

Monomeroak elkarri lotu eta polimeroa osatzeko behar den erreakzio kimikoa polimerizazioa da.

• Polimeroen sintesia

Polimero asko naturan sortzen dira, eta biopolimeroak esaten zaie; adibidez, proteinak, zelulosa eta

abar. Baina, kimikari esker, monomero desberdin asko polimerizatuz, polimero sintetikoak lortu dira.

Nagusiki, bi polimerizazio-prozesu daude:

- Adizio-polimerizazioa

- Kondentsazio-polimerizazioa

Adizio-polimerizazioan monomero bati beste monomero bat gehitzen zaio, eta ez da inolako atomo-

-galerarik gertatzen. Adibide sinple bat 1 irudian ikus genezake; etilenoak polimerizatu eta polietileno (PE)

Lotura horietatik bat ireki egiten da, eta beste monomeroekin elkartzeko gai izango da. Horrela, polimero-

-kate asea osa genezake monomero asegabeen bitartez.

Polietilenoa (plastiko malgua)

Etilenoa (gasa)

1. irudia. Polietilenoaren polimerizazioa.

Monomeroak bi lotura bikoitz dituenean (dienoa denean), polimerizazioa konplexuagoa da. Kasu

honetan monomeroak konjokaturik dauden bi lotura bikoitz ditu (bi lotura bikoitz lotura sinple batez

txandaturik). Polimero eta monomeroaren egiturak 2. irudian ikus daitezke. Desberdintasunik handiena,

polietilenoaren polimerizazioaren aldean, zera da, dieno bat polimerizatzen denean katearen unitate

bakoitzean lotura bikoitz bat gelditzen dela, hau da, lortzen den polimeroa ere asegabea dela.


Kautxua 2

Polibutadienoa (kautxu gordina)

Butadienoa (gasa)

2. irudia. Polibutadienoaren polimerizazioa.

Kondentsazio-polimerizazioan bi talde funtzionalek erreakzionatzen dute, eta molekula txiki bat galtzen da

erreakzioaren pauso bakoitzean; adibidez, poliamiden polimerizazioa (nylona) (3. irudia). Adibide honetan

diaminak eta azido dikarboxilikoak kondentsatu egiten dira, eta lortzen den substantziak erreakziona dezaketen

talde funtzionalak ditu; hartara, pisu molekular handiko polimeroa era dezakete. Galtzen den molekula ura da.

3. irudia. Poliamiden polimerizazioa.

• Polimeroen pisu molekularra

Makromolekula baten pisu molekularra hauxe izango da: errepikatzen den unitatearen pisu

molekularraren eta unitate hori errepikatzen den aldi-kopuruaren (n) arteko biderkadura. Adibidez:

polietilenoaren pisu molekularra kalkula daiteke zer formula duen kontuan hartuta: -(CH2-CH2)n-. Hau da, 28

x n. Baldin eta n = 1.000 bada, polietilenoaren pisu molekularra 28.000 izango da. Polietileno baten pisu

molekularra 2.000tik milioi batera edo are handiagoa izatera pasa daiteke polimerizazio-baldintzen arabera.

Polimero natural batzuen kasuan, hau da, proteina espezifiko batzuen kasuan, makromolekula guztiek

luzera berdina dute, hots, pisu molekular berdina dute. Baina, polimero sintetiko gehienetan eta polimero natural

batzuetan (zelulosa, kautxu naturala, eta abar) kate guztiek ez dute luzera berdina; beraz, pisu molekularra ere

desberdina izango da. Horregatik, polimero baten pisu molekularra deskribatu nahi denean ‘batez besteko pisu

molekularra’ terminoa erabiltzen da. Baina batez besteko desberdinak daude, eta horien artean erabilgarrienak

bi dira: zenbakizko batez besteko pisu molekularra ( nM ) eta pisuzko batez besteko pisu molekularra ( wM ).


Kautxua 3

Pentsa dezagun luzera desberdineko (eta Mi pisu molekular desberdineko) kateak luzera berdinekoak

biltzen dituzten hainbat taldetan bana ditzakegula, eta talde bakoitzean bildu den kate-kopurua (Ni) zenbatu

dezakegula. Talde bakoitzaren masa Ni eta Mi arteko biderkadura izango litzateke, eta, beraz, iiMN∑ izango

da masa totala. Zenbakizko batez besteko pisu molekularra masa totalaren eta kate-kopuru totalaren arteko

zatidura izango da:

∑

∑=i

iin N

MN M

Kate-kopurua kontatu beharrean talde bakoitzaren masa neurtzen badugu, wi = NiMi izango da.

Pisuzko batez besteko pisu molekularra honela definitzen da:

∑∑

∑∑ ==

ii

2ii

i

iiw MN

MN

wMw

M

Pisuzko batez besteko pisu molekularrean pisu handiko taldeen eragina nabarmenagoa da, eta,

horregatik, haren balioa zenbakizko pisu molekularrarena baino handiagoa izaten da. Bi pisu molekularrok

desberdinak direnean, lagina polibarreiatua dela esaten da, eta polibarreiatze-indizearen bidez definitzen da:

I = wM / nM . Indizea 1 bada, lagina monobarreiatua da, hau da, kate guztiek luzera eta pisu molekular

berdina dute, eta guztiak talde bakarrean bildu ditugu.

• Homopolimeroak, kopolimeroak eta terpolimeroak

Errepikatzen den unitate bakar batez osaturiko polimeroak homopolimeroak dira, adibidez, PVCa. Bi

monomero polimerizatzen baditugu, lortzen dugun produktua kopolimeroa da.

Txandakako kopolimeroa Zorizko kopolimeroa

5. irudia. Kopolimero motak.


Kautxua 4

Bi monomero horien antolaketa zorizkoa edo txandakakoa izan daiteke, 5a eta 5b irudietan ikus

daitekeen moduan. Monomeroen sekuentzia dagoenean, blokezko kopolimeroa da (5c irudia). Sekuentzia

horiek adarren moduan agertzen direnean txerto-kopolimeroa da (5d). Hiru monomero desberdinez osaturiko

polimeroa terpolimeroa da.

Polimero-kateak linealak, adarkatuak edo sarezkoak izan daitezke (6 irudia). Polimeroen propietateak

makromolekularen luzera eta konfigurazioaren menpe daude.

6. irudia. Makromolekulen topologia.

• Plastikoak, elastomeroak, elastomero termoplastikoak eta termoegonkorrak

Polimeroak, egoera solidoan jasaten dituzten deformazioaren arabera, lau taldetan sailkatzen dira:

- Termoplastikoak (plastikoak)

- Elastomeroak (bulkanizatutako kautxuak)

- Elastomero termoplastikoa

- Termoegonkorrak

Termoplastikoak (PVCa, PEa, PSa…) makromolekula linealez edo adarkatuz osaturik daude, eta

elkarren ondoko makromolekulen monomeroen arteko indar dipolarrei esker, zurrunak dira giro-tenperaturan.

Indar baten menpe deformatu egiten dira eta, indar hori kenduz gero, hasierako forma ez da berreskuratzen.

Kateak aske daudelako (7a irudia) gertatzen da hori, eta indar bat aplikatzen dugunean kateak bata

bestearekiko labain daitezkeelako.

7. irudia. Polimeroen konfigurazioa.


Kautxua 5

Termoplastikoak bigundu egiten dira berotzean eta gogortu hoztean; baina polimero bakoitzak bere

tenperatura-tarte karakteristikoa du. Tenperaturarekin gertatzen den aldaketa guztiz fisikoa da; horregatik,

prozesua nahi adina aldiz errepika daiteke, hau da, hondakinak birziklatu egin daitezke. Gainera, polimeroak

disolbagarriak dira horretarako egokiak diren disolbatzaileetan, eta, disolbatzailea lurrunduz gero,

propietateak berreskuratu egiten dituzte.

Elastomeroak elastikoak dira, hau da, indarra kentzen dugunean, forma berreskuratzen dute. Gainera,

disolbaezinak eta urtuezinak dira; eta egokiak diren disolbatzaileetan puztu egiten dira. Kateak kimikoki

loturik daudelako, saretuta daudelako, dituzte propietate horiek elastomeroek (7b. irudia). Lotura horiei esker,

indar bat aplikatzen dugunean, kateak ez dira labaintzen, eta horregatik dute elastomeroek elastikotasuna.

Gainera, lotura horiek direla eta, ezin dira urtu, ez eta disolbatu ere. Lotura-kopurua (bulkanizazio-maila)

handitu egin dezakegu oso sare zurruna lortu arte; adibidez, ebonita, oso material zurruna, bulkanizazio-

-maila handiko kautxua da.

Kautxu gordinei gehigarri egokiak gehituta lortzen dira elastomeroak. Hasiera batean, gehigarriak

eransten direnan, lortzen den nahastea termoplastikoa da, baita disolbagarria eta eranskorra ere. Bulkanizazioa

(sufre molekulez, polimero kateen lotura sortzen duen erreakzio kimikoa) gertatzen denean, ordea, kateak

elkartu egiten dira, nahiz eta lotura-kopurua txikia izan. Behin bulkanizazioa gertatuta, materialak elastikoki

jokatzen du, ezin da disolbatu, ezin da urtu, ingurunearekiko erresistentzia handitu egiten du eta itsaskortasuna

galdu. Hala ere, material hauek desabantaila larria dute: ezin dira birziklatu.

Elastomero termoplastikoak blokezko kopolimeroak dira (7c), eta termoplastikoen eta elastomeroen

tarteko portaera dute. Prozesatzeko eta birziklatzeko momentuan termoplastikoek bezala jokatzen dute,

hau da, bulkanizatu gabeko materialen antzera. Baina, solido-egoeran daudela, indarra kentzen

dugunean, forma berreskuratu egiten dute, elastomeroen antzera. Haien ezaugarri elastikoak lotura

fisikoen ondorio dira.

Termoegonkorrak oso zurrunak dira; horien artean, erretxina fenolikoa, urea, melamina plastikoak eta

abar daude. Polimero horietako monomeroek dituzten erradikal aktiboek elkarrekin erreakzionatu eta sare

tridimentsionala sortzen dute. Prozesu hori kautxuen bulkanizazioaren antzekoa da.

Baina, kasu horretan, elastomeroen aldean lortzen den sarea hertsiki loturik suertatzen da (7d irudia).

Saretu ondoren, termoegonkorrak ezin dira disolbatu, ez urtu, ezta birziklatu ere.

• Polimero amorfo eta kristalinoak

Polimero amorfoak gardenak dira, eta kateek ez dute inongo ordenamendurik. Kateak oso adarkatuak

direnean eta adarrak luzeak direnean, ezin dira oso trinko bildu. Kateek haril baten edo kotoi-zati baten antza

dute, non kate guztiak norabide guztietan katramilatuta dituen. Polimero termoplastikoa guztiz desordenaturik

dago eta horregatik deitzen da amorfoa ere.


Kautxua 6

Termoplastiko amorfoa giro-tenperaturan oso material zurruna da. Kateak molekula arteko indarren

bidez loturik daude, eta ezin dira mugitu. Kristal-egoeran daudela esaten da. Tenperatura igotzen badugu,

tenperatura jakin batera iristean kateak mugitzen hasi eta materiala bigundu egingo da. Tenperatura jakin

hori, Tg (glass transition temperature), beira-trantsizioko tenperatura da. Beira-trantsizioa pasatu ondoren,

materiala kautxu-egoeran dagoela esaten da, kautxuen antzera jokaera elastikoa baitu. Tenperatura igotzen

jarraitzen badugu, molekula arteko loturak desagertu egingo dira eta materiala era plastikoan isurtzen hasiko

da. Hori ez da tenperatura jakin batean gertatzen, tenperatura-tarte jakin batean baizik.

Adibidez, PVCa (polibinil kloruroa) amorfoa da, beira-trantsizioa 70 ºC-tan du eta 150 ºC-tik gora

isurtzen has daiteke.

Baldin eta makromolekulak adar gutxi eta motzak baditu, kateak ordenatu egin daitezke alderdi

batzuetan. Ordenamendu handiko alderdi horiek alderdi kristalinoak dira. Baina kontuan izan behar dugu

polimero bat ez dela inoiz guztiz kristaltzen, kateak oso luzeak baitira. Beraz, beti gelditzen dira alderdi

batzuk desordenaturik, alderdi amorfoak osaturik. Bi alderdi horiek (kristalinoa eta amorfoa) dituzten

polimeroak erdikristalinoak dira. Ez dira gardenak, argi-izpiak barreiatu egiten direlako alde batetik bestera

pasatzean. 8. irudian polimero erdikristalino baten egitura ikus daiteke.

8. irudia. Polimero erdikristalino baten egitura.

Polimero erdikristalinoa bere Tg-tik behera dagoenean, materialaren alderdi guztiak zurrun daude, eta,

horregatik materiala hauskorra eta gogorra da. Poliamidaren kasuan, ura xurgatzen duenean, bere Tg-a jaitsi

egiten da. Tenperatura Tg-tik gora igotzen badugu, alderdi amorfoak mugitzen hasten dira, alderdi horretan

dauden molekula arteko indarrak alderdi kristalinoan daudenak baino ahulagoak direlako. Tg-tik gora, alderdi

kristalinoan dauden kateek zurrun jarraitzen dute. Tenperatura igotzen jarraitzen badugu, kristaltxoak urtu

egiten dira, molekula arteko indar guztiak desagertu egiten dira, eta kate guztiak mugitu egin daitezke, hau

da, materiala isuri egin daiteke. Tenperatura karakteristiko horri fusio-tenperatura deitzen zaio, Tm (meeting

temperature).

Adibidez, dentsitate handiko polietilenoak (HDPEa) beira-trantsizioa giro-tenperaturatik behera du (-40 ºC

inguruan), eta fusio-tenperatura 125-140 ºC tartean egon daiteke.


Kautxua 7

• Polimeroen polaritatea

Polimeroen polaritatea oso garrantzitsua da, polimeroaren propietate fisiko, kimiko eta mekanikoetan

duen eraginagatik. Molekula osatzen duten atomoen arteko loturak elektroiak konpartitu egiten direlako

sortzen dira. Elektroiak atomorik elektronegatiboenak erakartzen ditu, hau da, elektroiak desplazatu egiten

dira, eta dipolo bat sortzen da. Adibidez. C-Cl loturan kloroa da elektronegatiboena; berak elektroiak erakarri

egingo ditu, eta gertuago geldituko dira kloro-atomoetatik karbono-atomoetatik baino. Sortzen den dipoloa

honelakoa da: Cδ+-Clδ- (δ+ eta δ- karga elektroniko partzialak dira, positiboa eta negatiboa).

Taula periodikoan elektronegatibitatea eskuinaldera eta gorantz igotzen da (gas nobleak alde batera

utzirik), hau da, F atomoa da elektronegatiboena (4,0), kloroak 3,0 du, oxigenoak 3,5, karbonoak 2,5 eta

abar. Bestalde, C-H lotura —polimeroetan hainbestetan gertatzen den lotura— ez da oso polarra, zeren bien

arteko elektronegatibitate-desberdintasuna ez baita oso handia: karbonoaren elektronegatibitatea 2,5 da eta

hidrogenoarena 2,0. Beraz, lotura hori ez-polartzat jotzen da.

Polaritatea kontuan izanik, polimeroak honela sailka daitezke:

Oso polarrak: Poliamidak, poliuretanoak, zelulosa, esterrak, eta abar.

Nahiko polarrak: SBRa, PVCa eta beraren kopolimeroak, eta abar.

Ez hain polarrak: Etileno-binilazetato kopolimeroak (EVM), etileno-tetrafluoroetilenoa, eta abar.

Ez-polarrak: PEa, PPa, PSa, eta abar.

Sarrera

Kautxua 9

SARRERA Kautxuen ezaugarririk nabarmenena elastikotasuna da, hau da, indar edo eragin nahiko ahulen

aurrean deformazio handi samarrak jasan, eta, ondoren, indar edo eragin horiek jarduteari utzitakoan,

berehala jatorrizko forma eta neurriak berreskuratzeko duten ahalmen edo gaitasun handia.

Kautxu gordinaren eta termoplastiko arrunten arteko ezberdintasun nabarmenena kautxuek pisu mole-

kular altuagoa izatea da, baina bai bataren kasuan bai bestearenean, ez dago lotura kimikorik kateen artean.

Lotura horiek bulkanizazio-erreakzioan sortzen dira eta, orduan, elastikotasun-propietatea eskuratzen dute.

Polimeroa delako ditu kautxuak propietate edo ezaugarri horiek. Kautxu gordinezko zati batean

(bulkanizatu gabeko kautxua) oso erraza da elastikotasun-propietate horiei antzematea, baina indarren eragin

iraunkor samarren menpe jartzen bada, edota tenperatura altuen eraginpean gertatzen, polimero-kate batzuen

lerratzeak edo lekualdaketak gertatzen dira beste kate batzuekiko; ondorioz, deformazio plastikoak gauzatu,

eta kautxuak ez du jatorrizko forma berreskuratzen. Horregatik, elastikotasun handia lortzeko, behar-

-beharrezkoa da molekulak elkarri ongi lotzea, halako sareta-moduko bat eratzea. Horretantxe datza, hain

zuzen ere, bulkanizazio-prozesua. Sareta dentsitate txikikoa da: 100-200 karbono-atomotik batek esku hartzen

du alboko kateko beste atomo batekin lotura eratzeko. Ondorioz, kautxuak deformatzeko gaitasun handiari

eusten dio, eta, aldi berean, lotura mota hori nahikoa da kate batzuk beste batzuekiko lerratzea eragozteko.

Kautxuak taldetan sailkatzen dira, eta, sailkatzeko, honako ikur hauek (azken letrak) erabiltzen dira: R

taldea: kautxu asegabeak, sufrearekin bulkanizatuak; M taldea: kautxu aseak, peroxidoekin bulkanizatuak;

O taldea: kautxu aseak, katean oxigenoa dutenak; Q taldea: kautxu aseak, katean silizioa dutenak; T taldea:

kautxu aseak, katean sufrea dutenak; U taldea: kautxu aseak, katean nitrogenoa eta oxigenoa dituztenak.

R taldea M taldea Kautxua Ikurra Kautxua Ikurra

Butadieno-akrilatoa Butadienoa Kloroprenoa Butiloa Bromobutiloa Klorobutiloa Isoprenoa Butadieno-akrilonitriloa Butadieno-akrilonitrilo hidrogenatua Akrilonitrilo-kloroprenoa Akrilonitrilo-isoprenoa Kautxu naturala Butadieno-binilpiridina Butadieno-estireno-binilpiridina Butadieno-estirenoa Estireno-kloroprenoa Estireno-isoprenoa

ABR BR CR IIR BIIR CIIR IR NBR HNBR NCR NIR NR PBR PSBR SBR SCR SIR

Etilakrilato-akrilatoa Etilakrilato-akrilato-akrilnitriloa Polietileno kloratua Politrifluorkloroetilenoa Polietileno klorosulfonatua Polietileno-propileno klorosulfonatua Etileno-akrilatoa Etileno-propileno-dienoa Etileno-propilenoa Etileno-binilo-azetatoa Fluoratua Isobuteno-isobutilenoa

ACM ANM CM CFM CSM ACSM EAM EPDM EPM EVM FPM IM

Sarrera

Kautxua 10

O taldea Q taldea Kautxua Ikurra Kautxua Ikurra

Epiklorihidrina Epiklorihidrina-etileno-oxidoa Propileno-oxidoa

CO ECO GPO

Fluorsilikona metilo taldeekin Silikona metilo-fenilo taldeekin Silikona metilo-fenilo-binilo taldeekin Silikona metilo taldeekin Silikona metilo-binilo taldeekin

MFQ MPQ MPVQ MQ MVQ

T taldea U taldea Kautxua Ikurra Kautxua Ikurra

Polisulfuroak TM Poliesteruretanoa Polieteruretanoa

AU EU

Elastomeroek oso erabilera-esparru zabala dute, baina esparruaren luze-zabala elastomeroak

gehigarriekin nahasteko duen erraztasunaren araberakoa da. Hala, amaitutako produktu baten azken

propietateak hainbat faktoreren araberakoak izango dira, hala nola aukeratutako kautxuaren, nahasteak dituen

osagaien, ekoizpen-prozesuaren eta ekoizkinaren forma eta diseinuaren araberakoak. Eransten zaizkion

gehigarri moten eta -kopuruen arabera eta ematen zaion bulkanizazio-mailaren arabera, kautxu batek

propietate edo ezaugarri desberdinetako bulkanizatuak eman ditzake gogortasunari, elastikotasunari edota

trakzioarekiko erresistentziari dagokienez. Baina, bulkanizazio-prozesua edozein dela ere, kautxuaren beste

ezaugarri berezi batzuk ez dira aldatzen, hala nola olioari, gasolinari edota zahartzapenari dioten erresistentzia.

Hona hemen gehigarrien eginkizunetako batzuk:

a) Nahastearen ezaugarriak aldatzea. Adibidez: gogortasuna handitzeko, betegarriak erabiltzea.

b) Lantzea erraztea. Adib.: plastifikatzaileak erabiltzea.

c) Nahastearen kostua murriztea.

Ohiko formula bat hau izango litzateke:

GEHIGARRIA parteak ehun kautxu-parteko (pek)

Elastomeroa 100 Betegarria(k) 0tik 100era Plastifikatzailea 0tik 50era Sufrea 0tik 2,5era ZnO 5 Azido estearikoa 2 Azeleratzailea(k) 1etik 10era Peroxidoa 6 Koagentea 2 O2 aurkakoa 2 O3 aurkakoa 2 Argizarizkoa 2 Bestelakoak: Prozesu-laguntzaileak 2

Sarrera

Kautxua 11

Nahasterik onena diseinatzeko garaian, honako alderdi hauek eduki behar dira kontuan:

a) Bezeroak eskatutako espezifikazioak

b) Enpresan lantzeko eskura dauden metodoak

c) Lehengaiaren kostua: merkatuan eskuragarri egotea

A.1 Saiakuntza nagusien deskribapena

A.1.1 Material gordinaren propietateak

Materialen propietateak ezagutzea funtsezkoa da diseinatzeko, erabiltzeko baldintzak ezagutzeko eta

kalitate-kontrolerako. Kautxuaren izaera berezia dela eta, saiakuntza-bide espezifikoak behar dira propietate

asko determinatu ahal izateko.

Ondorengo atalean kautxu gordinean, bulkanizatu gabeko nahastean eta kautxu bulkanizatuetan

egiten diren saiakuntza eta analisi nagusiak deskribatzen dira.

A.1.1.1 Prozesagarritasuna eta bulkanizazio-saiakuntzak

Atal honetan kautxu gordinaren eta kautxu-nahasteen propietaterik kritikoenen arteko bi propietate,

prozesagarritasuna eta bulkanizazioa, neurtzeko erabiltzen diren saiakuntza-erak eta tresneria azaltzen dira.

Ezaugarri horien garrantzia erabatekoa da, bulkanizatu gabeko kautxuen nahastea produktu erabilgarri

—azken produktu— bilakatzeko eskura dagoen operazio-esparrua definitzen baitute.

A.1.1.2 Prozesagarritasuna

Prozesagarritasunari lotutako kautxuen bi propietaterik adierazgarrienak biskositatea eta saretzea hasi

arteko denbora (scorch time) dira. Lehena kautxua osatu eta nahasteko behar den energia-kopuruarekin

erlazionatuta dago. Bigarrenak, hemendik aurrera Mooney prebulkanizazio-denbora deituko diogunak,

eragiketa horiek egiteko erabil daitekeen denbora definitzen du.

Biskositatea neurtzeko gehien erabiltzen den tresna Mooney biskosimetroa da (A.1. irudia). Aparatu

horren zatirik garrantzitsuena disko-itxurako errotorea da; aztertu nahi den kautxuaren laginaz beterik

dagoen barrunbe zilindriko batean 2 b/min-ko abiaduran biratzen duen disko bat da. Mooney

biskosimetroetan bi errotore estandar erabiltzen dira, handia(k) eta txikia(k) izenez ezagutzen direnak.

Ganberaren goiko eta beheko aldeak elektrizitate bidez berotzen dira. Ohiko saiakuntza-tenperatura

100 ºC izaten da. Saiakuntza egiteko, aztertu nahi den materiala ganberan sartu (materialak ganbera osorik

bete behar du), minutu bat itxaron materiala berotu dadin, errotorea martxan jarri eta, denbora jakin bat igaro

ondoren, gehienetan 4 minutu, diskoaren biraketari materialak eragiten dion momentu erresistentea

neurtzen da. Momentuaren balio hori unitate arbitrariotan (0tik 200 artekotan) adierazten da: Mooney unitate

edo puntu batek 0,083 Nm balio du. Saiakuntza normal batean lortutako emaitza honela adierazten da:

Mooney unitate kopurua, eta jarraian saiakuntzaren baldintzak; esate baterako, 60 ML (1 + 4) 100 ºC.

Sarrera

Kautxua 12

non,

- 60 M Mooney biskositatea den.

- L-k errotore handia erabili dela adierazten duen (diametroa = 38,1 mm). Errotore txikia

erabiliz gero, S (diametroa = 30,5 mm) azalduko litzateke.

- Lehenengo zenbakia —1— itxaronaldiaren iraupena den, minututan adierazia.

- Bigarren zenbakia —4— errotoreak martxan jarri eta momentua neurtu arteko denbora den,

minututan adierazia.

- 100 ºC-k saiakuntza-tenperatura adierazten duen.

A.1. irudia. Mooney biskosimetroa.

Mooney prebulkanizazio-denbora, nahiz eta benetan bulkanizazio-propietate bat izan, prozesatzeko

mugak definitzeko oso garrantzitsua denez, atal honetan ikusiko da. Mooney prebulkanizazio-denbora

determinatzeko, Mooney biskosimetroa erabiltzen da, eta, A.2 irudian ikus daitekeen bezala, Mooney

unitateak versus denbora kurba egin behar da. Saiakuntza-tenperatura prozesaketan erabili ohi diren

tenperaturen antzekoa izan ohi da, hots, 120 eta 135 ºC artekoa. Mooney prebulkanizazio-denbora honela

definitzen da: biskositate minimoa baino 5 Mooney unitate handiagoa den biskositatea lortzeko errotore

handiak martxan egon behar duen denbora, minututan adierazia. Hasieran, momentu erresistentea jaitsi

egiten da, ganberako materiala berotzearen ondorioz; ondoren, balio minimo batean egonkortzen da, baina

bulkanizazioa (saretzea) hastean, momentu erresistentea ere igotzen hasten da. Errotore handiaren ordez

errotore txikia erabiltzen denean, minimoaren gainetiko gehikuntzak 3 Mooney unitatekoa izan behar du.

Saiakuntza arrunt batean lortutako emaitza honela adierazten da:

ML T5 = 16 min., 121 ºC

Sarrera

Kautxua 13

non,

- ML-k erabilitako errotorea handia dela adierazten duen.

- T5-ek biskositatearen balioa minimoa gehi bost dela adierazten duen.

- 16 min lortutako Mooney prebulkanizazio-denbora den.

- 121 ºC erabilitako saiakuntza-tenperatura den.

A.2. irudia. Mooney prebulkanizazio-denboraren neurketa.

A.1.1.3 Bulkanizazioa

Bulkanizazio-portaera oso garrantzitsua da ekoizleentzat, haiek ezagutu egin behar baitute Mooney

prebulkanizazio-denbora eta bulkanizazio osoa gertatzeko behar diren denbora eta tenperatura.

Bulkanizazio-ezaugarriak determinatzeko gehien erabiltzen diren tresnak disko oszilakorreko

erreometroa (ODR) (A.3. irudia) eta beraren aldaerak dira. Gailu horiek Mooney biskosimetroan oinarritzen

dira. Saiakuntzan, bulkanizazio-tenperaturan, lagina berotutako bi xaflaren artean presiopean mantentzen den

bitartean, diskoak oszilazio txikiak (zenbait gradutakoak) ematen ditu maiztasun jakin bat erabiliz. Gailuak

diskoaren desplazamendua eta kautxuzko lagina zizailatzeko behar den momentua neurtzen ditu denboran

zehar.

Kojinetea

Aire-zilindroa

Bihurdura-ardatza

Beso pneumatikoa

Berogailu elektrikoa

Berogailu elektrikoa

Bihurdura-barra Imana

Motor bidezko eszentrikoa

Beheko xafla

Disko oszilatzailea

Goiko xafla

Hurbiltze-etengailuak Lotura

Momentu-

A.3. irudia. Disko oszilakorreko erreometroa.

Sarrera

Kautxua 14

Lehenengo gaian, bulkanizatzaileak aztertzen direnean, aparatu honekin eginiko grafikoak eta

horietatik lortutako datuak azalduko dira eta bulkanizazioaren hainbat alderdi aztertuko dira.

A.1.2 Bulkanizatuaren saiakuntza mekaniko-teknologikoak

Beste material solidoetan erabilitako saiakuntzak oso kasu bakanetan baino ezin dira zuzenean aplikatu

kautxuetan, kautxuek dituzten propietateen konbinazioa bakarra baita.

Ondorengo ataletan, labur-labur, kautxuetan egin ohi diren saiakuntzak azaltzen dira.

A.1.2.1 Gogortasuna

Indar baten eraginez, eta baldintza jakin batzuetan, sargailu bat, zulorik egin gabe, sar ez diezaioten

material batek egindako ahalegina da gogortasuna, hots, material batek deformazio lokal baten aurrean

azaltzen duen erresistentzia. Sargailua zenbat eta sakonago sartu, hainbat txikiagoa da gogortasuna;

zenbat eta gutxiago sartu, aldiz, hainbat handiagoa da gogortasuna. Gogortasuna neurtzeko, hainbat gailu

daude, eta alde nabarmenak daude batetik bestera: sargailuaren itxura eta neurriak, ezarritako betegarria,

betegarria ezartzeko abiadura, betegarria ezarrita dagoen denbora, eskalaren definizioa, eta abar.

Erabilitako gailuaren araberako unitate enpirikotan adierazten da gogortasuna. Hala eta guztiz ere,

materialaren oinarrizko ezaugarria den elastikotasun-moduluarekin erlazionaturik dago.

Gogortasuna neurtzeko bide arruntenetako bat Shore A izenekoa da. Kasu horretan, sargailua kono-

-enbor formakoa da, eta indarra luzeran kalibratutako malguki baten bitartez aplikatzen da. Eskala 0tik

100era doa. Shore A gogortasunaren 0 balio teorikoa material oso bigunei dagokie eta malgukia ez da ezer

konprimatzen. 100eko Shore A gogortasuna, aldiz, oso material gogorrei dagokie, eta malgukia guztiz

konprimatzen da. Hala ere, Shore A durometroarekin 90 edo balio handiagoak lortzen direnean, Shore D

durometroa erabili behar da. Shore D durometroaren kasuan, sargailua kono-formakoa da, eta indarra

aplikatzen duen malgukia zurrunagoa da; ondorioz, material gogorrekin erabiltzen da.

Gogortasuna neurtzeko beste bide bat IRHD (International Rubber Hardness Degrees) izenekoa da.

Kasu honetan, sargailua bola-itxurakoa da (diametroa = 2,5 mm) eta ezarritako betegarri osoa 5,7 N da.

Bide honen errepikakortasuna Shore bideena baino handiagoa da. A.4 irudian aipaturiko gogortasun bideen

eskalen konparaketa azaltzen da.

A.4. irudia. Gogortasun-eskalen konparazioa.

Sarrera

Kautxua 15

A.1.2.2 Trakzio-saiakuntza

Trakzio-ezaugarriak dira, gogortasunarekin batera, kautxu bulkanizatu baten kalitatearen ebaluazioan edo

espezifikazioetan gehien azaltzen diren propietateak.

Saiakuntzan probetak apurtu arte luzatzen dira abiadura konstantea erabiliz (500 mm/min). Aldi

berean, saiakuntzan zehar probetak jasaten duen indarra eta lortutako luzapenak jasotzen dira.

Saiakuntza-probetak eraztun- edo halterio-erakoak dira. Gehien erabiltzen direnak halterio-erakoak

dira (A.5. irudia), eta, horien artean, 1 erakoak.

Trakzio-saiakuntzetatik parametro hauek lortzen dira:

- Trakzioarekiko erresistentzia edo hausturarekiko erresistentzia: probetak saiakuntzan

zehar jasan duen tentsiorik altuena (normalean apurketako unean izaten da). Tentsioa

indarra/azalera gisa definitzen da. Indarra saiakuntzatik lortzen da, eta azalera probetaren

erdiko zatiak saiakuntza hasi aurretik duena da. Trakzioarekiko erresistentzia MPa-tan (N/mm2)

adierazten da.

- Haustura-luzapena: probetak hausteko unean duen hasierako luzerarekiko luzapena da,

ehunekotan (%) adierazita.

- % 100eko luzapenerako modulua, % 200erakoa, etab.: probetari, % 100, % 200, etab.

luzatzeko, aplikatu behar zaion tentsioaren balioa da. MPa-tan adierazten dira.

A.5. irudia. Halterio erako probeta.

A.1.2.3 Tarratatze-saiakuntza

Trakzio-saiakuntza batean probeta baten haustura eragiteko behar den indarra neurtzen da. Tarratatze- edo

zarratatze-saiakuntzetan, trakzio-saiakuntzan ez bezala, indarra ez da uniformeki ezartzen; aitzitik,

kontzentratu egiten da probetaren akats edo diskontinuitate bat-bateko batean, eta akatsetik edo

diskontinuitatetik abiatuz tarratada sortzeko behar den indarra neurtzen da. Tarratatzea hasi edo

mantentzeko behar den indar hori probetaren geometriaren eta diskontinuitatearen izaeraren funtzio

konplexua da.

Sarrera

Kautxua 16

Tarratada baten hasiera eta hedakuntza faktore garrantzitsua da kautxuzko produktu baten

hausturan, eta nekearekin eta urradurarekin erlazionaturik dago.

Tarratatzearen garrantzia eta saiakuntzaren geometriaren funtzio diren emaitzak lortzen direla eta,

tarratatze-saiakuntza mota asko garatu dira. Erabilitako geometrien izaera arbitrarioak neurtutako tarratatzearen

portaera materialaren propietate intrintsekoa ez izatea eragiten du, alde batetik; bestetik, oso zaila da laborategian

lortutako saiakuntzetako emaitzak erlazionatzea, gero, produktuek erabileran izango duten portaerarekin.

Tarratatze-saiakuntzak trakzio-saiakuntzak egiteko erabiltzen diren gailu beretan egiten dira.

Saiakuntza-abiadura 500 mm/min izaten da, praka-itxurako probetak erabiltzen direnean izan ezik;

horrelakoetan 100 mm/min-ko abiadura erabiltzen da. Saiakuntza horietan probetak jasaten duen indarra

neurtzen da, eta determinatzen den propietatea zarratatzearekiko erresistentzia da. Tarratatzearekiko

erresistentzia honela definitzen da:

Zarratatzearekiko erresistentzia = Indarra/probetaren lodiera (kN/m)

Praka-itxurako probetari 40 bat milimetro inguruko ebakia egiten zaio; ebakirik gabeko probetak ere

badaude (A.6. irudia).

A Ilargierdi-itxurako probetak

B Heldu ahal izateko, muturrak luzatuta dituzten ilargierdi-itxurako probetak

C Angelu-erako probetak

D Praka-itxurako probetak

E Delft probeta

A.6. irudia. Tarratatze-probetak.

A.1.2.4 Hondar-deformazioa (Compression set)

Saiakuntza honetan denbora luzez aplikatutako deformazioaren eragina aztertzen da. Eragin horretan

efektu fisikoek eta kimikoek parte hartzen dute. Eragin fisikoak materialen biskoelastikotasunarekin loturik

daude. Eragin kimikoa garrantzitsua izan daiteke saiakuntza oso denbora luzean edo tenperatura altuan

egiten bada, kondizio horietan prozesu fisikoez gain zenbait erreakzio ere gerta daitezkeelako. Adibidez,

kateen haustura eta kateen arteko lotura berrien sorrera.

Saiakuntzan probetak balio jakin bateraino konprimitzen dira (% 25), lanabes berezi bati esker, denbora

jakin batez eta aldez aurretik finkatutako tenperatura jakin batean. Finkatutako denbora pasa ondoren, konpresio-

-lanabesa labetik ateratzen da; laginak aske uzten dira jatorrizko forma berreskura dezaten, eta, ordu-erdi bat

igarotakoan, berriro neurtzen dira. Konpresio bidezko hondar-deformazioa (Compression set) honela definitzen

da: bukaerako deformazioaren eta saiakuntzaren hasieran egindakoaren arteko erlazioa, ehunekotan adierazia.

CS % = ((H0 - Hf) / (H0 - Hc))100

Ebakirik gabe: C

0,5 mm-ko ebakia: A eta B

C D E

Sarrera

Kautxua 17

non

- H0 hasierako altuera

- Hc saiakuntzan zehar laginak duen altuera, 0,75 H0

- Hf bukaeran duen altuera

A.7. irudian hondar-deformazioaren saiakuntzan probetek azaltzen duten itxura eta dimentsioak ikus

daitezke.

A.7. irudia. Hondar-deformazioa: probeten itxura saiakuntzan zehar.

A.1.2.5 Urradura

Gorputz baten azala beste gorputz batek, igurtziz, marruskatzen duenean, azalak jasaten duen material-galera

da urradura edo higidura. Urradurarekiko erresistentzia, beraz, material-galera horri aurre egiteko gaitasuna da.

Minutu gutxi batzuetan egiten den laborategiko saiakuntza baten bitartez errealitatean materialak nola

jokatuko duen iragartzea ia ezinezkoa da, kontuan hartu behar baita produktuek oso erabilera-kondizio

desberdinak eta erabilera-denbora oso luzeak —zenbait urtetakoak— izango dituztela. Saiakuntza horietako

datuetatik estrapolazioak egitea, beraz, arriskutsua da. Behin erabilera praktikoan kalitate egoki bat finkatuz

gero, ordea, saiakuntza hau bide azkarra eta egokia da kalitateari eusten zaiola ziurtatzeko.

Urradurarekiko erresistentzia neurtzeko, kautxuzko laginari presioa egiten zaio lixaz inguratutako

zilindro birakari baten kontra (A.8. irudia). Baldintza estandarrean (laginak 40 m egiten ditu) izandako galera

neurtzen da (mm3-tan), eta kautxu estandarreko lagin batean jasandako higadurarekin alderatzen da hura.

A.8. irudia. Urradurarekiko erresistentzia neurtzeko tresnaren eskema.

Lizpapera

Lagina

Sarrera

Kautxua 18

A.1.2.6 Erresilientzia-saiakuntzak

Deformazio baten ondoren berreskuratutako energiaren eta deformazio hori lortzeko eman behar den

energia totalaren arteko erlazio gisa definitzen da erresilientzia.

Erresilientzia determinatzeko biderik errazenetakoa pendulu baten errebotea neurtzea da. Pendulua

altuera jakin batetik erortzen uzten da, eta lagina jo ondoren penduluak hartzen duen altuera neurtzen da. Bi

altueren arteko erlazioak ematen du erresilientzia eta % moduan adierazten da.

A.1.2.7 Histeresia

Histeresiak erresilientziaren definizioaren osagarria adierazten du, hots, probetak desagerrarazi duen

lanaren (energiaren) eta probetari aplikatu zaion lanaren arteko erlazioa. Galtzen den energia bero bihurtzen

denez, laginak jasaten duen tenperatura-igoeraren bitartez, zeharbidez, alegia, neurtzen da histeresia.

Tenperatura-igoera neurtzeko gailu bereziak daude (GOODRICH flexometroa), baina trakzio-makina ere

erabil dezakegu histeresia neurtzeko.

Konpresio-deskonpresio saiakuntza eginda, bi kurben artean dagoen azalera izango da galtzen den

energia da (A.9. irudia). Konpresio-kurbapeko azalera aplikatutako energia da. Bi azalera horien arteko

erlazioa histeresia da. Histeresia elastikotasunaren adierazlea da; histeresia zenbat eta txikiagoa izan,

hainbat handiagoa da materialaren elastikotasuna.

A.9. irudia. Trakzio-makina erabiliz lortutako histeresi-kurba.

Tentsioa (MPa)

Deformazioa %

Sarrera

Kautxua 19

A.1.2.8 Tenperatura baxuetako portaera adierazteko saiakuntzak

Kautxu bulkanizatu baten tenperatura giro-tenperaturatik behera asko jaisten denean, lehenengo,

zurruntasuna nabarmen handitzen da, eta, azkenik, materialak deformatzeko ahalmena galdu eta hauskor

eta gogor bihurtzen da. Gainera, kautxu batzuek tenperatura baxuetan kristaltzeko joera dute. Materialaren

kristaltze-maila egiazta daitekeprobetak denbora jakin batean zehar tenperatura jakin batean egon ondoren

jasandako gogortasun-aldaketa neurtuz.

Kautxuek tenperatura baxuetan duten portaera karakterizatzeko egin ohi diren saiakuntzak hiru

motatakoak dira:

- Atzera-egitea neurtzen dutenak (ezagunena atzera-egiteko tenperaturaren saiakuntza da, TR)

- Zurruntasunaren aldaketa neurtzen dutenak (ezagunena Gehmann saiakuntza da)

- Hauskortasun-tenperatura neurtzen dutenak.

Horietatik gehien erabiltzen direnak azken motakoak dira.

Materialak duen hauskortasun-tenperatura honela definitzen da: pitzadura edo arraildurarik eragin

gabe, edo hautsi gabe, materiala kolpe batez bat-batean 90º tolestu ezin den tenperatura. Kolpe-saiakuntza

gero eta tenperatura baxuagotan egiten da, laginak puskatu arte (bost probetatik hiru apurtzen badira,

hauskortzat hartzen dira). Puskatu aurreko tenperatura da hauskortasun-tenperatura.

A.1.2.9 Airearen eraginpeko zahartzapena

Badakigu orain arte azaldu diren saiakuntzetan neurtutako kautxu bulkanizatuen ezaugarriak biziki alda

daitezkeela erabilera-denbora handitu ahala. Aldaketa horri zahartzapena deritzo, eta erabilera-baldintza

kaltegarriek azeleratu egin dezakete. Ondorioz, beharrezkoa da aldez aurretik zenbait saiakuntza egitea,

epaitu ahal izateko ea kautxuaren kalitatea egokia den produktuak izango duen erabilerarako. Zahartzapen-

-saiakuntzetako emaitzak erabilgarriak izateko, saiakuntzek denbora gutxi iraun behar dute, zenbait egun

edo, gehienez, zenbait aste. Hori dela eta, zahartzapen-saiakuntza azeleratuak egiten dira.

Horrelako saiakuntzetan, tentsiorik gabe dauden probeta batzuk aire beroaren eraginpean jartzen dira

labean, tenperatura jakin batean eta denbora jakin batez. Ondoren, zenbait propietatetan —adibidez

haustura-kargan, haustura-luzapenean edo gogortasunean— izandako aldaketak neurtzen dira.

A.1.2.10. Ozonoaren eraginpeko zahartzapena

Trakzio-deformazioa jasaten duten kautxu bulkanizatuzko materialetan, ozonoaren eraginez, pitzadurak sor

daitezke. Gainera, horrelako pitzadurak deformazio-norabidearekiko perpendikularrak izan ohi dira.

Sarrera

Kautxua 20

Ozonoaren eragina aztertzeko hiru saiakuntza mota erabiltzen dira:

1) % 20 luzatutako probeta batzuk ozonoaren erasopean jartzen dira denbora jakin batez,

tenperatura jakin batean eta ozono-kontzentrazio jakin batean. Gero, pitzadurarik edo arraildurarik

jasan duten ikusten da eta, halakorik gertatu bada, pitzaduren neurriak jasotzen dira.

2) Deformazio, tenperatura eta ozono-kontzentrazio jakinak erabiliz, pitzadurak agertzeko behar

den denbora zehaztea.

3) Tenperatura, denbora eta ozono-kontzentrazio jakinak erabiliz, pitzadurak agertzeko behar den

deformazio minimoa zehaztea.

A.1.2.11 Likidoekiko portaera adierazteko saiakuntzak

Erabilera askotan, kautxu bulkanizatuzko produktuak likidoekin kontaktuan egon ohi dira. Likido horien

eraginez, kontaktu-denbora handia bada, produktu horien propietate mekanikoak eta dimentsioak aldatu

egiten dira (puztu edo uzkurtu).

Saiakuntzetan, materialak tenperatura jakin batean dauden likidoetan sartzen dira denbora jakin

batez, eta honako ezaugarri hauek neurtzen dira:

- Bolumenaren, masaren eta dimentsioen aldaketa,

- Erauzitako materiala

- Propietate fisikoak, gogortasuna eta trakzio-propietateak bereziki, likidoetan egon ondoren eta

likidoetan egon eta lehortu ondoren.

Saiakuntza horiek egiteko likido estandar batzuk erabiltzen dira:

A FUELA: 2,2,4-trimetilpentano (isooktanoa) E FUELA: toluenoa

B FUELA: nahasketa: % 70 A fuel eta % 30 tolueno ASTM 1 OLIOA: parafina-olioa

C FUELA: nahasketa: % 50 A fuel eta % 50 tolueno ASTM 2 OLIOA: nafta-olioa

D FUELA: nahasketa: % 60 A fuel eta % 40 tolueno ASTM 3 OLIOA: olio aromatikoa

A.1.2.12 Klima-saiakuntzak

Materialak kanpoan eta argitan duen erresistentzia probatzeko, aparatu bat erabiltzen da. Aparatu horretan,

lagina tenperatura- eta hezetasun-egoera jakinetan jartzen da, argitasun jakineko izpien nahiz izpi infragorri

edo ultramoreen eraginpean, eta materialean gertatzen den kolore-aldaketa neurtzen da.


Kautxua 21

1. GEHIGARRIAK

Elastomeroa nolakoa den, hartaz eginiko produktuen oinarrizko propietateak ere halakoak izango dira.

Alabaina, propietate horiek ekoizkina egiteko erabilitako osagai moten eta kopuruen arabera alda daitezke.

Bestalde, gehigarriek eragina dute kautxuen nahastean eta prozesaketan, eta bulkanizatzeko aukera ematen

dute. Gainera, gehigarriek bulkanizazio-propietateak esparru zabal baten barnean aldatzeko modua

eskaintzen dute, eta erabilerak eskatzen dituen baldintzetara egokitzen laguntzen dute.

1.1 Murtxikaketa eta peptizatzaileak

Elastomeroek biskositate egokia izan behar dute betegarriak eta osagaiak beren baitan onartu eta uniformeki

barreiatzeko. Lortu nahi diren prozesatze-propietateak eskuratu ahal izateko —adibidez, estrusioa, arrabolez

prentsatzea (kalandratzea) edo injekziozko moldeaketa—, oso garrantzitsua da biskositatea doitzea.

Prozesatzeko lagungarriak, hala nola azido estearikoa, zinkezko xaboiak, kaltziozko xaboiak eta

plastifikatzaileak, erabiliz gero, biskositatea murriztea lor daiteke. Alabaina, baldin biskositatea areago

murriztu behar bada (kautxu naturalaren kasuan bezala), konposatua murtxikatu beharra egongo da.

Murtxikaketan ebakidura-tentsio handiak sortzen dira, materialak etengabe jasaten duen deformazio

mekanikoa eta elastomeroen biskositate handia direla bide. Ebakidura-tentsio hori hain da handia, ezen kate

polimerikoen haustura eragiten baitu. Hautsitako edo apurtutako kateak ezin dira berriz ere osatu, kate-

-bukaerek oxigenoarekin erreakzionatzen baitute. Oxigenorik gabe, murtxikatzea ezinezkoa izango litzateke.

Murtxikaketaren ondorioz, materialaren batez besteko pisu molekularra txikiagotu egiten da, hots,

murtxikatzea biskositatea murriztea eragiten duen degradazio mekanikoa da.

Murtxikaketaren eraginkortasuna tenperaturaren baitan dago. Tenperatura handitu ahala, kautxuaren

kateak errazago mugitzen dira elkarrekiko eta lortutako degradazio mekanikoa eskasagoa da. Hala ere,

murtxikaketarekin batera, oxidazio-murtxikaketa deritzan beste degradazio-prozesu bat gertatzen da:

oxigenoaren erasoa dela eta, polimeroen kateak hautsi egiten dira, eta, ondorioz, biskositatea murriztu.

Tenperatura handitzen denean oxidazioaren eraginkortasuna handiagoa denez, bi prozesuak direla-eta,

konpromisozko tenperaturak erabili ohi dira.

Badaude, halaber, oxidazio-prozesua katalizatzen duten osagai batzuk; haien eraginez, oxidazio-

-murtxikaketa azkartu egiten da, eta tenperatura baxuagoan hasten da. Hori eragiten duten osagaiei peptizatzaile

deritze. Kautxuen nahastea prestatzen den bitartean, ordea, behar-beharrezkoa da oxidazio-katalisia desakti-

batzea, geroago, zahartzapenaren edo tenperaturaren eraginez, kautxua degrada edo bulkaniza ez dadin.

Peptizatzaileen artean aktibatzailerik gabekoak eta aktibatzaileak dituzteak behar dira. Azken horiek dira

interesgarrienak, murtxikatzeko makinetan kautxuak jasaten dituen tenperaturetan erabil baitaitezke, hozte-energia

aurreztuz. Aktibatzailerik gabeko peptizatzailerik arruntenen artean pentaklorotiofenola (PCTP), haren zink-gatza

(Zn PCTP) eta dibenzamidodifenil disulfuroa daude. Azken aldian, zenbait konplexuren gatzetan oinarritutako

oxidazio-aktibatzaileak dituzten peptizatzaileak garatu dira. Hain zuzen ere, aktibatzaileak dituzten Zn PCTP

direlakoak zein zink-xaboiak garatu direnetik, aktibatzailerik gabeko peptizatzaileen erabilera biziki murriztu da.


Kautxua 22

1.2 Bulkanizazioa

Bulkanizazioa, lehen adierazi bezala (ikus 6. orria), honako hau da: gutxi-asko plastikoa den kautxu gordina

eraldatu eta, molekulen arteko lotura dela bide, oso material elastikoa bihurtzea. Horretarako, behar-

-beharrezkoak dira bulkanizazio-agenteak eta agente horiek gehienetan sufrea edo peroxidoak izan ohi dira,

eta, batzuetan, agente bereziak edo energia altuko erradiazioak. Molekulak elkarri lotuta ez daudenean,

tenperatura handietan batez ere, askatasun handi samarrez higi daitezke, eta orduan materiala plastikoa da.

Bulkanizazioaren ondorioz, kautxua termoplastiko izatetik elastiko izatera igarotzen da. Kautxuak zenbat eta

lotura-puntu gehiago izan, hainbat eta sendoago eta indartsuago bihurtzen da bulkanizatua, eta, deformazioa

sortzeko, indar handiagoak beharko dira.

1.2.1. Bulkanizazio-maila

Bulkanizazioan eratzen diren loturen kopurua agente bulkanizatzailearen kantitatearen, haren jardueraren eta

erreakzio-denboraren mende dago. Bulkanizazioa sufrearekin egiten denean, lotura mota ugari sortzen dira, eta

lotura horiek sortzea batez ere beste gehigarrien kantitatearen eta jardueren araberakoa da, azeleratzaile edo

azkartzaileen araberakoa batez ere. Loturak era askotakoak izan daitezke: monosulfuroak, polisulfuroak,…

Kautxu bulkanizatuaren azken propietateak, hein handi batean behintzat, lotura-kopuruaren eta lotura motaren

araberakoak dira. Betegarri, plastifikatzaile eta beste gehigarrien motak eta kopuruak eragin handia izan

dezakete bulkanizatuaren propietateetan, saretze-dentsitateak adina.

1.1. irudia. a) Saretu gabeko kautxua eta saretutako kautxua; b) Lotura-egiturak: monosulfuroa (1), disulfuroa (2), x ≥≥≥≥ 3 denean polisulfuroa (3), auzokoa (4), C-C lotura (5); kate-aldaketak: sufre-egitura ziklikoak (6), sufre-

-katea (7), tiol taldeak (8), loturak azeleratzaile- edo azkartzaile-hondarrekin (9) .

1.2.2 Bulkanizazio-etapak

Aurreko gaian aipatu bezala, bulkanizazioa eta bulkanizazioaren ezaugarriak ODR gailuen bidez aztertzen

dira. Gailu horiek eskaintzen dituzten irudiei erreogramak deritze. Bulkanizazio-erreograma bateko kurban

hiru zati ikus daitezke: bulkanizazioaren hasierako prebulkanizazio-zatia, bulkanizazio baxuko zatia, eta

bulkanizazio-neurri oneko zein gehiegizko zatia.


Kautxua 23

Prebulkanizazioa: kautxua arazorik gabe jariatzen den denboraldia da, konpresio bidezko

moldeaketan, adibidez. Aukeratutako bulkanizazio-eraren arabera, kautxuaren bulkanizazioaren hasiera oso

lasterra edota motela izan daiteke. Konpresio bidezko moldeaketan, adibidez, behar-beharrezkoa da fluxuari

gutxi-asko luze iraunaraztea, aireari ihes egiten utzi eta zulogune guztiak ongi betetzeko. Saretze-prozesua

kanpoan, atari zabalean, egiten denean, beharrezkoa da bulkanizazioaren hasiera oso lasterra izatea.

1.2. irudia. Bulkanizazio-erreograma eta bulkanizazioaren zatiak.

Bulkanizazioaren hasiera, kasurik gehienetan, ez da komeni lasterra izan dadin; izan ere, lasterra

izanez gero, materialaren prozesuan eragiten du, eta, gainera, nahastea eta prozesaketa egin bitartean

bulkanizazioak aurrera jarraitzen du bizkor. Konposatu prebulkanizatua ezin daiteke estrusio bidez landu, ez

eta arrabolez prentsatu ere.

Bulkanizazio baxuko aldian —ontze-maila baxuko aldian—, artean erabat garatu gabe egoten dira

kautxuaren propietate mekaniko guztiak. Propietate mekaniko horiek maila egokian lortzeko, behar-beharrezkoa

da ontze-mailarik oneneraino bulkanizatzea. Baina propietate guztiek mailarik onena aldi berean lortzen ez

dutenez, ontze-maila baxuaren eta gehiegizkoaren artean adostasun-punturen batera iritsi beharra dago.

Bulkanizazio-prozesuak maila onenetik aurrera jarraitzen badu (gehiegizko bulkanizazioa), kautxu

estirenikoetan (sintetikoetan, SR) tortsio-momentua ez da murrizten ontze-denbora luzatuz gero, baizik eta

ordekagune egonkorra sortzen dela ikusten da; are gehiago, ontze-mailarik onenaren ondoren momentuaren

gehikuntza arin bat ere gertatzen da. Kautxu naturaletan, ostera, ontze-mailarik onena iritsi ondoren, tortsio-

-momentua murriztu egiten dela ikusten da, eta, bulkanizazio-sistema zein den, murrizte horren abiadura

handiagoa edo txikiagoa izango da. Tortsio-momentua murrizteak propietate mekanikoak ere urritzea dakar.

Industrian, erreograma batetik zenbait parametro erabilgarri lortzen dira:

- ML, momentu minimoa, nahastearen biskositatearen adierazgarria.

- MH, momentu maximoa, bulkanizatuaren zurruntasunarekiko proportzionala.

- ML - MH, momentu maximoaren eta minimoaren arteko diferentzia, lortutako saretze-maila

adierazten duena.

Denbora (min)

Tor

tsio

-mom

entu

a (in

.lb)

Bulkanizazio oneko edo gehiegizko zatia

Bulkanizazio baxuko zatia

Imoo

neyr

en

aure

bulk

aniz

azio

-den

bora

Kautxu naturala

Ordekagunea

Kautxu sintetikoa


Kautxua 24

- t2, momentuaren balioa minimoaren gainetik 2 unitate igo dadin behar den denbora.

- t90, azken saretze-mailaren % 90 lortzeko behar den denbora, Erabilitako tenperaturarako

bulkanizazio-denbora onena dela kontsideratzen da. t90-i dagokion momentua aurreko

definizioetan oinarrituta kalkulatzen da:

M90 =

)M - (M 10090+ HLLM

- Gehiegizko bulkanizaziok tortsio-momentuan duen eragina, hura handituz ala murriztuz.

1.2.3. Bulkanizazio-mailak propietateetan duen eragina

PROPIETATE MEKANIKOAK

Bulkanizazioaren definizioa kontuan harturik, kautxuaren azken propietateak bulkanizazioaren

garapenaren eta aukeratutako bulkanizazio kimiko motaren araberakoak dira. Molekulak lotuta ez

daudenean, tortsio-momentuaren balioa txikia da eta zerora hurbiltzen da. Bulkanizazioak eragindako tortsio-

-momentuaren balioa bulkanizazio-mailarekiko proportzionala da, baina, bestalde, makromolekulen osagai

kimikoekiko eta loturen izaerarekiko independentea da.

Gogortasuna, tortsio-momentua bezalaxe, lotura-dentsitatea handituta handitzen da.

Trakzioarekiko erresistentzia, hasieran, mailarik onenera iritsi arte, handitu egiten da, eta gero, jaitsi

egiten da lotura-dentsitatea gehiago handitzen denean.

Haustura-luzapena, berriz, txikiagotu egiten da lotura-dentsitatea handituta. Lotura-dentsitatearen

balio handietan, oso balio txikietara hurbiltzen da asintota moduan.

Hondar-deformazioa (Compression set) txikiagotu egiten da lotura-dentsitatea baliorik oneneraino

handitzen denean. Horregatik, oso hondar-deformazio txikia behar duten produktuentzat, behar-

-beharrezkoa da lotura-dentsitatearen baliorik onena lortzea. Gehienetan, hondar-deformazioa

elastikotasunarekiko alderantziz proportzionala izaten da.

Tarratatzearekiko erresistentziaren baliorik onena tortsio-momentuaren baliorik onena baino lehenago

lortzen da. Horrek esan nahi du ontze-maila baxuko konposatuek ontze-maila altukoek baino propietate

hobeak dituztela tarratatzearekiko erresistentziari dagokionez. Dentsitate handiagoen kasuan, kautxu

gainondu edo gehiegi onduetan batez ere, erresistentzia hori azkar jaisten da.

Elastikotasuna kate-zatien higiduraren ondorio da. Elastomeroetan indar txikia egiten badugu,

deformazio itzulgarri handiak izaten dira. Bulkanizazio-maila handitzen den heinean elastikotasuna

handitu egiten da, baliorik oneneraino. Egoera plastiko idealetan, makromolekulek kokapen berrian

irauten dute tenkatu edo luzatu ondoren, molekulak aske baitaude; baina, bulkanizazioaren ondoren,

molekulak elkarturik daudenez, indarra gutxitu ahala hasierako posiziora itzultzeko joera dute.

Zenbat eta bulkanizazio-maila handiago izan, handiagoa da hasierako posizioa itzultzeko joera.

Bulkanizazio-maila oso altua bada, ordea, molekula-zatien mugikortasuna biziki murrizten da, eta

sistema zurrunago bihurtzen da.


Kautxua 25

1.3. irudia. Propietate mekanikoen aldaketa bulkanizazio-denborarekiko.

Berreskuratze elastikoa gertatzen den bitartean, berreskuratze hori ez da inoiz % 100era iristen.

Betiere, elastikotasunaren arabera, energia-kantitate handiago edo txikiago bat bero gisa xahutzen da

molekulen arteko marruskadura dela bide. Elastikotasun handiko bulkanizatuetan, energia-galera oso txikia

da eta tentsio dinamikoak egin bitarteko bero-hazkuntza ere bai.

Egonkortasun termikoa

Egonkortasun termikoa, hein batean, lotura-dentsitatearen mende dago. Egonkortasun termikoa

loturaren izaera kimikoaren eta polimeroaren eraketa kimikoaren araberakoa da. Besteak beste,

bulkanizazioaren egonkortasuna eratutako loturen energien araberakoa izaten da.

Malgutasuna tenperatura baxuan

Bulkanizatutako kautxu batek tenperatura baxuan duen malgutasuna, nagusiki, kautxuaren beira-

-trantsizioko tenperaturaren (Tg) eta erabilitako plastifikatzaile-kantitatearen eta motaren araberakoa da.

Alabaina, kautxuaren elastikotasunak ere badu zerikusia tenperatura baxuan duen malgutasunean.

Tenperatura jaisten denean, elastikotasuna murriztu egiten da, izozte-puntuan (Tg) altzairuaren

elastikotasunera aldatzen den arte. Prozesu horretan, elastikotasuna balio minimora iristen da. Tenperatura

horretan, bulkanizatuak kautxu elastikoa izateari utzi egiten dio. Lotura higikortasun- eta elastikotasun-

-baliorik oneneraino handitzean, tenperatura baxuko malgutasuna hobetu egiten da.

Puztea

Kautxu gordina puztu egin daiteke bateragarriak diren disolbatzaileetan, harik eta kohesio-indar guztiak

galdu eta disolbatzen den arte. Makromolekulak elkarri lotuta iraunarazten dituzten indarrak ugaldu edo

handitu egiten dira bulkanizazioaren bitartez, eta polimeroa ez disolbatzea lor dezakegu, baina gutxi edo

gehiago puztu egingo da. Lotura handituz gero, gutxiago puztuko da. Puztearen hedadura, arinki bada ere,

bulkanizazio-mailaren eraginpean dago, eta, batez ere, disolbatzailearen eta polimeroaren izaera kimikoaren

araberakoa da.

Trakzioarekiko erresistentzia

Tarratatzearekiko erresistentzia

Erresilientzia

Gogortasuna

Modulua

Hondar-deformazioa

Bulkanizazio-denbora


Kautxua 26

1.2.4 Lotura motak propietateetan duen eragina

Sufre-eduki handia duten sistemetan, polisulfurozko loturak (C-Sx-C, x >2) sortzen dira. Bulkanizazio

erdieraginkorretan (erdi-EV; EV = Efficient Vulcanization), disulfuro-loturak (C-S-S-C) eratzen dira oso sufre

gutxiko sistemetan; eta sufrerik gabekoetan, bulkanizazio eraginkorretan (EV), eta baita sufre-emaileen aurrean

egindako bulkanizazioetan ere, monosulfuro eta disulfuro (C-S-C, C-S-S-C) loturak dira nagusi. Sufrerik gabe

egindako bulkanizazioetan, peroxidoekin egindakoetan adibidez, ia-ia C-C erako loturak soilik eratzen dira.

Sortzen diren lotura horien arteko distantzia erlatiboen araberakoa da kateetako zatien higikortasuna,

eta, beraz, loturaren luzeraren araberakoa. Lotura zenbat eta luzeagoa izan (C-Sx-C egituran x handiagoa),

trakzio mekanikoa edo termikoa dela eta, are handiagoa da bulkanizatuaren kateen desplazamendua

gertatzeko aukera. Kateen arteko distantzietan aldeak oso handiak ez direnez, ondorioak ere ez dira oso

nabarmenak. Hala ere, C-C erako loturak dituzten bulkanizatuen artean, non kateak elkarri gogor eta sendo

lotuta dauden, eta lotura luze eta higikorreko bulkanizatuen artean (polisulfurozko loturak) aldeak badaudela

baiezta daiteke.

Propietate mekanikoak

Lotura-egiturak direla eta, propietate mekanikoen gainerako eragina handiagoa da NR erako

kautxuetan SR kautxuetan baino. Oro har, trakzioarekiko erresistentzia eta haustura-luzapena handiagoak

dira polisulfurozko loturak dituzten kautxuetan. Tarratatzearekiko erresistentzia txikiagoa da sufrerik ez duten

konposatuetan. Giro-tenperaturan duen portaera elastikoa hobetu egiten da, kate-zatien higikortasun

handiagoari esker, sortutako lotura luzeak ugaldu egiten baitira; deformazio iraunkorra, berriz, polisulfurozko

loturen kasuan x-en balio txikiekin hobetzen da. Hobekuntza horiei batez ere tenperatura altuetan

antzematen zaie, hor erresistentzia termikoa handitzeak garrantzi handia du eta. Bulkanizatuaren egiturak,

berriz, ez du antzemateko adinako eraginik urradurarekiko erresistentzian.

• Egonkortasun termikoa

Baldintza anaerobiko zorrotzen pean, nahiz eta hori aplikazio praktikoetan eta betegarria mekaniko

gehigarririk gabe ia inoiz ez den gertatzen, punturik ahulenaren disoziazio-tenperaturak muga-tenperatura

adierazten du.

Lotura kimikoa Tdis, ºC-tan Edis kJ/mol-etan

− − −CF CF2 2 500 400 − − − −Si O Si 500 400 − −CH Ph2 420 380

− − −CH CH2 2 400 320 − − − = −CH CH C C2 2 390 300

− − − − −C S S C ∼380 300 − − −CH O2 345 330

− − −CH CH CO2 330 280 − − − −C S Cx ∼160 120

1.1. taula. Lotura mota batzuen disoziazio-tenperatura (Tdis) eta aktibazio-energia (Edis).


Kautxua 27

Zahartzapen-prozesu estandarrak egoera aerobikoetan gertatzen dira, non prozesu oxidatzaileek

prozesu anaerobikoetan baino aktibazio-energia txikiagoa azaltzen duten. Horrek esan nahi du degradazioa

disoziazio termikoa baino tenperatura txikiagoan hasten dela.

Beroarekiko

erresistentzia

(tenperatura-muga) Elastomeroak

100 ºC 125 ºC 150 ºC 175 ºC 200 ºC 225 ºC 250 ºC

AU/EU,NR (IR), OT, SBR, PNR CR, NBR, X-NBR CO, ECO, EP(D)M, EVM, CM, CSM, (X)-IIR, H-NBR ACM, EAM, PNF FVMQ MVQ FKM

1.2. taula. Elastomero batzuen beroarekiko erresistentzia egoera aerobikoetan. (ISO 4632/1 metodoa, 3 egun).

Beroarekiko erresistentzia txikiagoa izaten da ozonoa dagoenean. Olioaren eraginpean elastomeroak

duen beroarekiko erresistentzia ez du oxigenoa izateak bakarrik zehazten, olioaren gehigarri-kantitateak eta

gehigarrien izaerak ere badute horretan zerikusia; izan ere, beroarekiko erresistentzia izugarri murrizten dute,

eta tenperatura txikiagoetan ere desegite lasterrera eramaten dute.

Sufrezko loturek, sufre-edukia murrizten dugunean, lotura-energia handiagoa dute, eta horrek eragin

handia du zahartzapenean eta, bereziki, egonkortasun termikoan. Lotura sendoekin bulkanizatutakoak (C-C

loturak dituztenak) sendotasun txikiagoko loturak dituztenak (C-Sx-C) baino indartsuagoak dira. Horregatik,

lotura laburragoekin bulkanizatuek (erdi-EV, EV eta peroxidoekin) ohiko bulkanizazioetako polisulfurozko

loturak dituztenek baino egonkortasun termiko hobea dute.

Hori dena dela bide, sufre/azeleratzaile erlazioa oso garrantzitsua da bulkanizatuen egonkortasun

termikorako. Sufrearen doikuntza egokiaren bidez lortzen ez den egonkortasun termikoa ezin daiteke

zuzendu beste bitarteko batzuen bidez, ezta antidegradatzaileak gehituta ere. Sufre gutxirekin

bulkanizatutako sistemak efektu onuragarriak ditu itzulgarritasun-joeran.

• Hondar-deformazioa

Lotura laburrek (C-Sx-C loturan x murriztuz, lotura gero eta laburragoa da) duten indar handiagoak

hondar-deformazioaren balio hobeak izatea dakar, tenperatura altuetan batez ere. Beraz, EV sistemek eta

peroxidodunek balio txikiagoak ematen dituzte hondar-deformazioaren saiakuntzan.

Lotura motaren eta ozonoarekiko egonkortasuna izatearen artean ez dago erlaziorik.

Propietate dinamikoak

Moteltze dinamikoa hobea da polisulfuro loturekin, baina motelgailuetan ez dira propietate dinamiko onak

soilik behar; egonkortasun termikoa ere beharrezkoa da. Bi propietate horiek optimizatzeko monosulfuro loturak

erabiltzen dira. Ziklo bakoitzean beroa sortzen da, eta egonkortasun termikoa ere oso beharrezkoa da.


Kautxua 28

1.3. Sufrea eta sufrea duten agente bulkanizatzaileak

Bulkanizazioa erradiazio-energia erabiliz ere gauzatu daiteke, inolako bulkanizazio kimikorik egin gabe.

Erabilitako bulkanizazio-agentea kautxu motaren araberakoa izaten da: katean asegabeziak dituzten

polimeroak (NR, SBR, NBR, etab.) sufrearekin eta peroxidoekin bulkaniza daitezke.

Hala ere, nahiago izaten da sufrearekin egindako bulkanizazioa eta, horretarako, hainbat arrazoi daude:

• Prebulkanizazioaren eta ordekagune egonkorraren artean balantzea doitzeko garaian eskaintzen

duen erraztasuna.

• Nahastea egin bitartean duen malgutasun handiagoa.

• Aire bidez berotzeko aukera.

• Propietate mekanikorik onenak ditu.

• Loturaren luzera kontrolatzeko aukera ematen du.

• Arrazoi ekonomikoak.

Alabaina, peroxidoekin egindako bulkanizazioek abantaila hauek dituzte:

• Tenperaturarekiko erresistentzia hobea.

• Alderanztearekiko erresistentzia hobea.

• Hondar-deformazio txikiagoa tenperatura altuetan.

• Sufrerik ez izateak metalezko kableak herdoiltzea saihesten du.

Sufrearekin bulkanizatzeko, material gehigarriak behar dira sufrea aktibatzeko, hala nola,

azeleratzaileak, aktibatzaileak eta, maiz, prozesu-atzeratzaileak.

1.3.1 Sufrea

Kautxu bigunak prestatzeko gehitu behar den sufre-kopurua 0,25 eta 5,0 pek (parteak ehun kautxu-parteko)

bitartekoa da; alabaina, kautxu gogorrak (ebonita, adibidez) lortu nahi ditugunean, sufre-kopurua 25-40 pek-

-raino igotzen da.

Kautxu bigunak prestatzeko erabilitako sufre-kopurua azeleratzaile-kantitatearen eta bulkanizatuaren

propietateek eskatzen dutenaren araberakoa izaten da. Adibidez, azeleratzailerik ez duen kautxu

naturalarentzat, sufre-kopuru handia behar da (5 pek). Bulkanizazio mota horrek kateen arteko lotura

polisulfuro-erakoa izatea dakar, eta, gainera, loturara ez daramaten alboko erreakzioei (molekula arteko

egitura ziklikoei) laguntzen die. Azeleratzaileak daudenean, alboko erreakzioak ezabatu egiten dira, eta,

gainera, jardueraren eta kopuruaren arabera, murriztu egiten da atomo-kopurua loturako. Arrazoi hori dela

bide, azeleratzailea gehitzen zaionean, sufre-kopuru txikiagoa erabiltzen da. Hain aktiboak edo eragileak ez

diren azeleratzaileak, hala nola guanidina, erabiltzen direnean, sufre-kopuru handiagoak behar dira

azeleratzaile aktiboagoak, hala nola sulfenamida, erabiltzen direnean baino.


Kautxua 29

Sufre-kopuruak Azeleratzaile-kantitatea

Ohiko sistemarentzat

Erdi-EV sistemarentzat

EV sistemarentzat

1,5-2,4

0,5-1,2

0,2

0,5-1,0

1,5-2,5

2,5-3,5

1.3.2 Sufre-emaileak

Sufre-emaileek bulkanizazio-tenperaturan askatzen dute sufrea. Bitan sailka daitezke: batetik, azeleratzaile

moduan jarduerarik izan ez eta bulkanizazioaren ezaugarrietan aldaketa handirik eragin gabe zuzen-

-zuzenean sufreaz ordezka daitezkeenak; bestetik, aldi berean azeleratzaile eta sufre-emaile direnak.

Lehenengoen motako produktuak dira: ditiodimorfolina (DTDM) eta kaprolaktamadisulfuroa, N,N’-ditiobisa

(hexahidro-2H-azepinona), (CLD). Aldi berean sufre-emaile eta azeleratzaile direnak, berriz, hauek: 2-

-morfolina-ditio-bentzotiazola (MBSS), dipentametilen tiuramtetrasulfuroa (DPTT), N-oxidietilen ditiokarbamil-

N’-oxidietilen sulfenamida (OTOS); eta tetrametil tiuramdisulfuroa (TMTD). Horien eginkizuna, nagusiki

bederen, azeleratzaile izatea da.

DTDM, PM = 236; sufre aktiboa: % 13,6.*

CLD, PM = 288; sufre aktiboa: % 11,1.*

MBSS, PM = 284; sufre aktiboa: % 11,3.*

DPTT, PM = 384; sufre aktiboa: % 16,6.* *

OTOS, PM = 248; sufre aktiboa: % 12,95.*

TMTD; PM = 240; sufre aktiboa: % 13,3.*

* S atomo bakarra du erabilgarri (monosulfuro-egitura)

* * Bi S atomo ditu erabilgarri (disulfuro-egitura)


Kautxua 30

Produktu horietatik, DPTTak du sufre-edukirik handiena. Teorian 4 sufre-atomo eman ditzake, baina

gehienetan bi sufre-atomo dira aktiboak, eta horiek monosulfuro edo disulfuro eran sartzen dira. DTDMak,

MBSSak, CLDak eta TMTDak bulkanizaziorako aktibatuak izan daitezkeen bi sufre-atomo bakarrik dituzte

eta, ondorioz, monosulfuroak edo disulfuroak bakarrik eman ditzakete. OTOSak sufre-atomo bakarra du, eta

monosulfuro-loturak bakarrik ematen dituzten EV sistemetarako erabiltzen da.

Kantitate berdinetan, DPTTak ematen du ontze-dentsitaterik handiena, eta loturek sufre-kopuru

handiagoa dutenez, beroarekiko egonkortasunik txikiena lortzen da. Beste batzuekin erkatuta, OTOSa da

beroarekiko eta alderanzketarekiko egonkortasunik handiena ematen duena.

Sufre-emaileek oso zeregin garrantzitsua dute erdi-EV eta EV sistemetan. Baldin eta sufre-edukia 0,5

pek baino txikiagoa bada, funtsezkoa da sufre-emaileak erabiltzea, eta, horietatik, TMTDa da azeleratzaile

eta sufre-emaile moduan zeregin garrantzitsuena duena. Sufrea ezin da TMTD-z edo sufre-emailearen

eginkizuna duen beste azeleratzaile batez ordezkatu bulkanizazio-ezaugarrietan aldaketak eragin gabe.

Jatorrizko ontze-sisteman aldaketak izaterik nahi ez badugu, azeleratzaile-jarduerarik ez duen sufre-emaile

bat gehituko dugu (DTDMa adibidez).

1.4. Azeleratzaileak Sufrearekin egindako bulkanizazioa oso geldia da, eta sufre-kantitate handia, laneko tenperatura altua eta

berotze-denbora luzea erabilita ere, behar bezalakoa ez den gurutzaketa-eraginkortasuna eta propietate

mekaniko eta zahartzapen-propietate txarrak lortzen dira. Eskatzen den propietateen maila egokia

azeleratzaileak erabiliz baino ez da lortzen. Azeleratzaile gehienek metalen oxidoak behar dituzte beren

jarduera guztia garatzeko, eta oxido horietan erabiliena ZnO da.

Ezinezkoa da merkatuan eskura dauden produktu guztiak aipatzea; beraz, motarik garrantzitsuenak

bakarrik aipatuko ditugu. Azeleratzaile organikoak dira garrantzirik handiena dutenak. Duten garrantziaren

zergatiak hauek dira:

• Sufrearen erreakzio-abiadura handitzen dute. Horrek ontze-denbora laburragoa izatea dakar, eta, aldi berean, ekoizpena

tenperatura baxuagoan egitea, bai eta produktuen zahartzapenaren aurrean egonkortasuna hobetzea ere.

• Dosi doituak eta azeleratzaile desberdinen konbinazioak onset egoeren eta bulkanizazio-egoeren abiadura-doikuntza

zabala egiteko aukera ematen du.

• Bi azeleratzaile edo gehiago konbinatuz, ondorio sinergikoak ere ikus daitezke.

• Azeleratzaileak erantsiz, bulkanizazio-propietate egokiak lortzeko beharrezkoa den sufre-edukia murriztea lor daiteke.

• Horrek, kautxuzko ekoizkinen zahartzapenarekiko egonkortasuna izugarri hobetzen du.

• Sufre-kopurua jaistearen beste ondorio garrantzitsu bat momentua/denbora kurba askoz ere lauagoa izatea da; horrekin,

maximoko iraupena (ordekagune efektua; plateau efektua) luzatu egiten da eta gehiegizko bulkanizazioaren, eta batez ere

alderanzketaren edo degradatzearen, arriskua murrizten da.

• Bulkanizazio-tenperatura murrizteak tindagai organikoak erabiltzeko aukera ematen du. Lehen, aldiz, pigmentu ez-

-organikoak baino ezin zitezkeen erabil. Ondorioz, orain anitz kolore lor daitezke.

Azeleratzaile organikoek izen luze eta zailak dituztenez, kautxuaren arloko ekoizlerik garrantzitsuenek

(WTR) laburdura-sistema bat garatu dute. Proposatutako sistema horrek sufre-emaileak, atzeratzaileak,

aktibatzaileak, zahartzapenaren aurkakoak, agente harrotzaileak eta beste batzuk hartzen ditu barne.


Kautxua 31

Ondoko taulan azaltzen dira WTRk proposatutako azeleratzaile garrantzitsuenen laburdurak, familiaka sailkatuta.

AZELERATZAILEAK IZENA WTR ZENBAKIA

Merkapto azeleratzaileak

2-merkaptobentzotiazola

Zink-2- merkaptobentzotiazola Dibentzotiazil disulfuroa

MBT ZMBT MBTS

23 23b 23b

Sulfenamida azeleratzaileak

N-zikloexil-2-bentzotiazilsulfenamida N-tert-butil-2-bentzotiazilsulfenamida

2-bentzotiazil-N-sulfenemorfolida N,N-dizikloexil-2-bentzotiazilsulfenamida

CBS TBBS MBS

DCBS

19 21 22 20

Tiurano azeleratzaileak

Tetrametiltiurano disulfuroa

Tetrametiltiurano monosuluroa Tetraetiltiurano disulfuroa

Dimetildifeniltiurano disulfuroa Dimetildifeniltiurano tetrasulfuroa

TMTD TMTM TETD MPTD DPTT

46 47 48

68

Ditiokarbamato azeleratzaileak

Zink dimetilditiokarbamatoa Zink dietilditiokarbamatoa Zink dibutilditiokarbamatoa

Zink pentametilenditiokarbamatoa Zink etilpenilditiokarbamatoa Zink dibenzilditiokarbamatoa

Piperidina pentametilenditiokarbamatoa Sodio dimetilditiokarbamatoa Sodio dibutilditiokarbamatoa

Selenio dimetilditiokarbamatoa Telurio dimetilditiokarbamatoa Berun dimetilditiokarbamatoa

Kadmio dimetilditiokarbamatoa Kadmio pentametilenditiokarbamatoa

Kobre dimetilditiokarbamatoa Kobre dibutilditiokarbamatoa

Bismuto dimetilditiokarbamatoa

ZDMC ZDEC ZDBC Z5MC ZEPC ZBEC PPC

NaDMC Na DBC SeDMC TeDMC PbDMC CdDMC Cd5MC CuDMC CuDBC BiDMC

36 38 40

44

Ditiokarbamisulfenamida

N-oxidietilenditiokarbamil-N’-oxidietilensulfenamida

OTOS

Xantato azeleratzaileak

Zink isopropilxantatoa

Zink butilxantatoa Sodio isopropilxantatoa

ZIX ZBX NaIX


Kautxua 32

AZELERATZAILEAK IZENA WTR ZENBAKIA

Guanidina azeleratzaileak

Difenilguanidina

Di-o-tolilguanidina o-Tolilbiguanidina

DPG DOTG OTBG

27 28

Amina azeleratzaileak

Butiraldeidanilina

Trikotonilidentetramina Hexametilentetramina Polietilenpoliaminak

Zikloexiletilanima Dibutilamina

BAA TCT

HEXA PEP CEA DBA

Tiourea azeleratzaileak

N,N’-etilentiourea (=2-merkaptoimidazolina)

N,N-difeniltiourea (=tiokarbanilida) N,N’-dietiltiourea

ETU DPTU DETU

31 30

Ditiofosfato azeleratzaileak

Zink dibutilditiofosfatoa

Kobre disopropilditiofosfatoa

ZDBP CuIDP

Sufre-emaileak

2- Bentzotiazola-N-morfolildisulfuroa

Dimorfolina disulfuroa

MBSS DTDM

23E 67

Bulkanizazio-atzeratzaileak

Ziklohexiltioftalimida

Anhidrido ftalikoa Azido bentzoikoa Azido salizilikoa

N-nitrosodifenilamina

WTR: Working Group Toxicology of Rubber Auxiliaries

CTP PTA BES SCS

NDPA

56

55

1.3. taula. Azeleratzaile organikorik garrantzitsuenak (hurrengo orrialdeetan).


Kautxua 33

1.4.1. Azeleratzailea aukeratzeko irizpideak

Azeleratzailea aukeratzeko kontuan hartu behar den irizpideetako bat bulkanizazio-abiadura da. Horren

baitan, azeleratzaileak honela sailka daitezke:

Geldiak: DPG-DOTG

Ertainak: MBT eta horren eratorriak

Lasterrak: TETD-TMTD-TMTM

Oso lasterrak: ZMDC-ZEDC-ZBDC

Ultralasterrak: Ditiobarbamatoak eta xantatoak

Eragin atzeratuko lasterrak: Sulfenamidak

Oso lasterrak diren azeleratzaileekin oso kontuz aritu behar da prozesuan zehar, eta azeleratzaile

horiek materiala doi-doi prozesatu aurretik gehitzea gomendatzen da. Bestalde, sulfenamidak oinarri dituzten

azeleratzaileek badute arazo bat: denbora igaro ahala, deskonposatu egiten dira, eta, ondorioz,

funtzionalitatea galdu egiten dute (lau asteren buruan, % 1eko hezetasunarekin, % 25 galtzen dute).

Zink-dialkohilditiofosfatoak ere oso azeleratzaile aktiboak dira (adibidez: zink-dibutilditiofosfatoa,

ZDBP), eta etorkizunean, gainera, litekeena da gero eta gehiago erabiltzea, nitrosamina eta amina

nitrosagarrien edukiaren mugei buruzko araudia dela eta; izan ere, tiurano-sulfuro eta ditiokarbamato batzuk

konposatu horien lehengai-iturria dira.

Irizpideetako beste bat sortzen diren loturen kopurua eta luzera dira: loturaren luzera zenbat eta

handiagoa izan, propietate mekaniko hobeak ditu, baina, aldi berean, okerragoak ditu beroarekiko eta

zahartzapenarekiko erresistentziak.

» Aminak: lotura luzeagoak ematen dituzte (polisulfuroak) eta geldiak dira.

» Tiazolak: lotura-luzera ertaina.

» Ditiokarbamatoak, sulfenamidak eta tiuranoak: lotura laburrak.

1.4.2. Sinergia-efektua

Produktua sufrearekin eta azeleratzaile lehena deituko diogun azeleratzaile bakar batekin bulkaniza daiteke

eta, ziur aski, denbora luzean jardunda, arrazoizko propietate fisikoak lortuko dira. Baina bigarren

azeleratzaile deituko diogun beste azeleratzaile bat eransten badiogu, eta azken produktua denbora

laburragoan eta goi-mailako propietate fisikoekin lortzen badugu, sinergia gertatu dela esango dugu.


Kautxua 34

1.4. irudiak kautxu naturalean oinarritutako hiru nahasteren erreogramak erakusten ditu. Azeleratzailea

salbu, nahasteak berdin-berdinak dira. I. Nahastea: 1 pek DPGarekin azeleratua da, eta, 150 ºC-an,

bulkanizazio-denbora onena 26 minutukoa eman du. II. Nahastea: 1 pek MBTarekin azeleratua da, eta

bulkanizazio-denbora onena 14 minutukoa du. III. Nahastea: 0,5 pek DPGarekin eta 0,5 pek MBTarekin

azeleratu da, eta logikoa dirudi lehenengo bien arteko bulkanizazio-denborarik onena ateratzea, 20 minutu

ingurukoa agian, eta beste bien arteko balioak dituen erreograma. Bada, ez da horrela gertatzen; bi

azaleratzaileen konbinazioa, bakoitzaren eraginaren konbinazio matematikoa baino askoz ere eragileagoa

da, eta bulkanizazio-denborarik onena 9,5 minutukoa eman du; gainera, bulkanizazio-egoera bera ere askoz

maila hobekoa lortu du.

1.4. irudia. Sinergia-efektua. Azeleratzaileak: I difenilguanidina, 1 pek; II merkaptobentzotiazola, 1 pek; eta III difenilgunidina, 0,5 pek eta merkaptobentzotiazola, 0,5 pek.

Aipatutako sinergia-efektuan oinarrituta, azeleratzaileak primario eta sekundario moduan sailka

ditzakegu:

Azeleratzaile primarioak Azeleratzaile sekundarioak

Merkaptoak MBT-MBTS-NaMBT

Sulfenamidak CBS

TBBS

DCBS

MBS

Tioureak DPTU

Guanidinak DPG-DOTG

Tiuramak TMTD-TMTM-TETD

Ditiofosfatoak ZDBP

Ditiokarbamatoak ZDMC-ZDEC-ZDBC-ZPMC

Torts

io-m

omen

tua

Denbora, minutuak


Kautxua 35

1.5. Sufrerik gabeko bulkanizazio-agenteak

1.5.1 Peroxidoak

Peroxidoekin egindako bulkanizazioa aspalditik ezagutzen da, baina garrantzi handia hartu du kautxu

sintetiko aseen garapena dela eta; izan ere, horiek ezin dute sufrearekin erreakzionatu. Peroxidoen

deskonposizio-tenperatura da bulkanizazioa hasteko tenperatura eta ontze-abiadura zehazten dituena.

Arrazoi hori dela eta, peroxidoen egiturak zehazten du bulkanizazio-agente moduan erabilgarriak diren ala

ez. Peroxidoek egonkorrak izan behar dute, eta ez dute arriskutsuak izan behar erabiltzen ari diren bitartean.

Bestalde, berehala deskonposatu behar dute ontze-tenperaturetan. Hori guztia kontuan hartuta,

karbono tertziarioak dituzten peroxidoak dira egokienak. Karbono primario eta sekundarioei atxikitako

peroxidoak askoz ere egonkortasun txikiagokoak dira (deskonposizio-tenperatura baxuagoak dituzte).

Kautxuak prozesatzeko behar adinako egonkortasuna duten peroxidoak bi talde organikotan bereiz

daitezke:

- C=O taldea duten peroxidoak: sentikortasun txikia dute azidoekiko, deskonposizio-tenperatura ere

baxua dute eta oxigenoarekiko sentikortasun handia; beraz, ikatzezko beltza dagoenean ontze-

-arazoak sortzen dituzte.

- C=O talderik gabeko peroxidoak: azidoekiko sentikorrak dira, deskonposizio-tenperatura altuagoak

dituzte eta oxigenoarekiko sentikortasun txikiagoa.

Alifatikoak Aromatikoak

C=O taldea duten peroxidoak

C H C 3

O

O O C

O

C H 3

Diazetilperoxidoa

C

O

O O C

O

Dibentzoilperoxidoa

C=O talderik

gabeko peroxidoak C H C 3 O O C C H 3

Diterbutilperoxidoa

C H 3 C H 3

C H 3 C H 3

C O O C

Dikumilperoxidoa

C H3 C H3

C H3C H3

Peroxidorik gehienak oinarrizko peroxido mota horietatik eratorriak dira.

Beroak, argiak, energia handiko erradiazioek edo beste material batzuekin izandako erreakzioek

eraginda gerta daiteke peroxidoen deskonposizioa. Deskonposizioa homolitikoki gerta daiteke, erroak edo

erradikalak sortuz, edota heterolitikoki, ioiak sortuz. Kautxuak peroxidoekin bulkanizatzean, uste da

deskonposizio homolitikoa gertatzen dela.


Kautxua 36

Jarduten duen mekanismoa hau da:

R O O R 2 R O

+ RO + R O H H C

2 C C

C

Peroxido simetrikoak erabiltzen direnean, bulkanizazio-erreakzioa has dezaketen bi erradikal berdin

lortzen dira. Simetrikoak ez diren peroxidoak erabiltzen direnean, erreaktibitate desberdineko bi erradikal lortzen

dira. Batez besteko ontze-tenperaturan (150 ºC), jarduerarik handieneko erradikalak bulkanizatzaile moduan

jokatzen du, eta beste erradikala jardunik gabe gelditzen da; horrela, lotura-dentsitate txikiagoa lortzen da.

Tenperatura igota (180-190 ºC), bi erradikalen jarduerak berdintzera jotzen du, eta lotura-dentsitate teorikoa

lortzen da. Horren ondorioz, dosia handitu egin beharko dugu tenperatura ertainetan lan egiten badugu.

Desiragarrienak, noski, tenperatura baxuetan deskonposatzen diren peroxidoak dira, bulkanizazioa

azkar gertatzen delako eta ekoizkortasun handia lortzen dutelako. Abantaila horiek, ordea, prozesuan zehar

segurtasun txikiagoa izatea eragiten dute; izan ere, peroxidoa deskonposatzen hasten denean hasten baita

bulkanizazioa. Horregatik, bulkanizazio-tenperatura peroxidoaren egonkortasunaren arabera aukeratu behar

dugu. Azido-taldeek dituzten peroxidoak, dialkil, dialkilaril eta diarilperoxidoak dituztenak baino tenperatura

baxuagoetan deskonposatzen dira. Arrazoi hori dela bide, dibentzoilo-peroxidoa 45 ºC-ko tenperaturaraino

bakarrik berotu daiteke prebulkanizaziorik gertatu gabe. Alabaina, dikumilo-peroxidoren bat duten produktuek

110 ºC-ko tenperatura ere onartzen dute prebulkanizaziorik gertatu gabe. Peroxidoen egonkortasunak,

halaber, bulkanizazio-tenperatura handiena ere zehazten du; hain zuzen ere, dibentzoilo-peroxidoarentzat

130 ºC-koa, eta dikumilo-peroxidoarentzat 170 ºC-koa izan behar du gehienez.

Peroxidoekin bulkanizatzean, kautxu mota bakoitzak portaera desberdina du: hala, Q, EVM, EPM, CM

eta AU kautxuak peroxidoekin ongi bulkanizatzen dira, NR eta NBR kautxuetan lotura-dentsitate altua lor

daiteke, baina SBR eta BR kautxuak peroxidoekin bulkanizatzea arazo bihurtzen da, eta IIR kautxua, berriz, ezin

daiteke peroxidoekin bulkanizatu, deskonposatu egiten da eta. Peroxidorik gehienekin, 2,4 diklorobentzoilo-

-peroxidoarekin salbu, ezin da oxigenoa tartean egon, bulkanizazioa eragozten duelako, eta, horregatik, ezin

dezakegu aire beroaz bulkanizatu (ezta UHFaz eta maiztasun handiko erradiazioez berotu ere).

Peroxidoekin bulkanizatzeak dituen abantailak hauek dira:

• Produktuak prebulkanizazio-arriskurik gabe biltegiratzea

• Tenperatura altuetan oso laster bulkanizatzea

• Alderanztea gertatu gabe bulkanizazio-tenperatura altuak erabiltzeko aukera

• Prozesatze-propietateen eta lotura-dentsitatearen arteko balantze ona

• Formulazio sinplea


Kautxua 37

• Hondar-deformazioaren saiakuntzan emaitza baxua, baita tenperatura altuetan ere

• Propietate elektriko onak, kobreak ez du korrosiorik jasaten

• Egonkortasun ona tenperatura altuan

• Kolore-galerarik ez da gertatzen

• Beste polimero batzuekin batera bulkanizatzeko erraztasuna (disolbagarritasun-arazorik ez da

izango)

Peroxidoak erabiltzeak sortzen dituen desabantailak:

• Formulazio mugatua: ezin dira gehigarri guztiak erabili, osagaien eta peroxidoen arteko erreakzioak

gertatzen baitira (adibidez: antioxidatzaileekin, plastifikatzaileekin, erretxinekin,…). Olio mineralak ez,

eta ftalato eta sebakato erako olioak erabiltzea gomendatzen da. NB, MW eta antzeko

antioxidatzaileak erabili beharko dira.

• Betegarri azidoek peroxidoen haustura heteolitikoa erraztuko dute (ioiak sortzen dira erradikalen

ordez).

• Bulkanizazio-erreakzioaren oxigenoarekiko sentiberatasuna (adibidez: UHFarekin bulkanizatuta).

• Bulkanizazioa hasteko denboraren eta ordekagune-denboraren arteko erlazioa doitzeko

zailtasuna.

• Bulkanizazio-denbora luzeak tenperatura baxuan.

• Puzte handiagoa.

• Trakzioarekiko erresistentzia txikiagoa, tarratatzearekiko erresistentzia txikiagoa eta urradu-

arekiko erresistentzia txikiagoa.

• Usain txarrak eta zati toxikoak oso maiz sortzen dira.

• Kostu handiagoa.

Beroarekiko eta zahartzapenarekiko erresistentzia handiagoa izatea bulkanizazioa peroxidoekin

egitean C-C loturak lortzearen ondorio da, eta lotura mota horiek hausteko behar den energia C-S edota S-S

loturak hausteko behar dena baino handiagoa da. Propietate termikoetan irabazten duena, ordea, propietate

mekanikoetan galtzen du; izan ere, lotura laburra denez, elastikotasuna galdu egiten du.


Kautxua 38

1.6 Azeleratzaileen aktibatzaileak

Azeleratzaileak, bete-betean eragin dezaten, aktibatzaileekin konbinatuta erabiltzen dira; gehienetan ZnO eta

azido estearikoa izaten dira. 1.8. irudian, biek banaka duten eragina ikusten da, eta gero biek batera dutena.

Dosia gehienetan 5 pek-koa izaten da; dosi txikiagoa erabili nahi bada, zink-oxido aktiboa erabiltzen da,

partikula-tamaina txikiagoa duena, edota zink-oxidoaren eta azido estearikoaren konbinazioa zink-

-estearatoaz ordezkatzen da.

1.5. irudia. 150 ºC-an lortutako erreogramak. Oinarrizko nahastea: kautxu naturala, 100; sufrea, 3; merkaptobentzotiazola, 0,8. B kurba: gehigarririk ez; C kurba: zink-oxidoa, 5; D kurba: azido estearikoa, 2; eta E

kurba: zink-oxidoa, 5; azido estearikoa, 2.

Zink-oxidoaz gainera, kasu berezietan, MgO (CRn) eta Ca(OH)2 erabiltzen dira. Berun-oxidoek oso

zeregin garrantzitsua dute uretako puztea baxua izatea nahi bada, eta kautxu berezietan erabiltzen dira:

ACM, CSM, CO, CR, ECO, ETER, eta beste batzuetan.

Azido koipetsuekin (azido estearikoarekin) edota horien eratorri diren zink-estearato, zink-laurato eta

kidekoekin lortzen diren emaitzez gainera, antzeko jarduera lor daiteke beste produktu batzuekin ere, hala

nola, amina batzuekin: mono-, di- eta trietanolamina, mono- eta dibutilamina eta abarrekin, alegia. Aipatutako

aktibatzaile horiek trakzioarekiko erresistentzia hobetzen dute, eta bulkanizazio-denbora murrizten. Azido

koipetsuek eta beraien gatzek prozesaketa eta betegarrien barreiaketa hobetzen dituzte.

1.7 Prozesu-atzeratzaileak

Bulkanizazioaren berezitasunek, maiz, sistemaren azelerazioa edo azkartzea eskatzen dute, baina horrek ez du

behar adinako segurtasunik izaten prebulkanizazioarekiko. Kasu horietan, prozesu-atzeratzaileak erabiltzen dira,

kautxuaren bulkanizazioa hasi aurretik moldeetako zirrikitu edo hutsune guztietara jaria dadin. Atzeratzailerik

onena, ideala, bulkanizazio-abiadura eta lortutako bulkanizazio-maila inolaz ere aldatu gabe azeleratzaile-

-sistemaren goiztiartasuna murriztuko lukeena litzateke, hots, Mooney prebulkanizazio-denbora egokia emango

lukeena. Merkatuko atzeratzaile gehienak urrun samar gelditzen dira baldintza ideal horietatik, eta, gehienetan,

bulkanizazio-abiadura murriztu eta azken sare-eraketa zertxobait txikiagoa lortzen da.

Denbora, minutuak

Tort

sio-

mom

entu

a


Kautxua 39

Amina sekundario aromatikoz osatutako N-nitrosoak, N-nitrosodifenilaminak (NDPA), anhidrido

ftalikoak (PTA) azido bentzoikoak (BES), eta azido salizilikoa, adibidez, bulkanizazio-hasiera atzeratu eta

bulkanizazio-abiadura murriztu egiten dute.

Duela gutxi merkaturatu da N-ziklohexiltioftalimida (CTP), eta hori portaera idealera hurbiltzen da:

Mooneyren prebulkanizazio-denbora luzatzen du, baina ontze-denbora osoa luzatu gabe. Uste denez,

produktu horiek ordezkatu egingo dituzte lehengo atzeratzaileak; izan ere, kautxu mota guztietarako

erabilgarriak dira.

1.8. Zahartzapenetik babesteko agenteak (antioxidatzaileak)

Zahartzapena termino orokorra da, eta materialak denbora luzean biltegiratzen direnean, propietateetan

inolako eragin kimikorik gabe degradazio oso edo partzialerantz eramaten duten aldaketak izendatzeko

erabiltzen da. Bulkanizatutako edo bulkanizatu gabeko kautxuek zahartzapena jasan dezakete. Talde

asegabeek bideragarri egiten dute sufrearekin bulkanizatzea, baina, aldi berean, sentikortasuna dute

oxigenoaren, ozonoaren eta erreakzio-eragile diren beste gai batzuen aurrean.

Erreakzio horiek aldaketak eragiten dituzte kautxuen propietateetan, eta aldaketa horiei, gainera,

askoz ere gehiago antzematen zaie tenperatura altuetan. Efektu horiek guztiek zahartzapena deritzon

suntsiketarantz bideratzen dute kautxua; baina ez dago zahartzapen-prozesu bakarra, eta prozesu bakoitzak

emaitza eta ondorio desberdinak ditu.

1.8.1 Zahartzapen motak

Oxigeno bidezko zahartzapena (Zahartzapena zentzu hertsian)

Bulkanizatutako kautxuen dieno-taldeek oxigenoarekin erreakzionatzen dute biltegian dauden

bitartean, eta karbono dioxidoa, ura eta pisu molekular txikiko beste oxidazio-produktu batzuk

ematen dituzte. Oxigeno-lotura gutxi batzuek aldaketa handiak eragiten dituzte bulkanizatuaren

egituran, eta ez azalean bakarrik, baita mamian ere. Kautxu motaren arabera, oxigenoak honako

hauek eragin ditzake:

• Molekula-katean etenak edo hausturak sortu; horrekin, sarea lasaitu egiten da (degradazioa,

biguntzea).

• Lotura eragin; horrekin, lotura-dentsitatea aldatu egiten da (ziklazioa, gogortzea).

• Molekula-kateari lotuta geratu, katea apurtu gabe eta sare-loturarik eragin gabe (efekturik

gabeko egintza).

Dieno-talderik ez duten ekoizkinek kautxu dienikoek baino sentikortasun txikiagoa dute oxidazioarekiko.


Kautxua 40

Metal astunek eragindako oxidazio azeleratua (pozoi bidezko zahartzapena)

Metal astunak dituzten (Cu eta Mn) konposatu askok eragin katalitikoa dute kautxu-nahasteen eta kautxu

bulkanizatuen oxidazioan; horregatik, kautxuaren pozoi deitzen zaie. NRa eta IRa oso sentikorrak dira

ekintza horrekiko; SR motako kautxu gahientsuenek, aldiz, sentikortasun txikiagoa dute.

Pozoi horiez gainera, beste metal astuneko konposatu batzuek ere, Fe++-k SBRean egiten duen

moduan, azeleratu egiten dute zahartzapen-prozesua, hala nola, Co eta Ni konposatuek; baina

benetan eragile izan daitezen, Cu-ak eta Mn-ak baino kontzentrazio handiagoa izan behar dute.

Oxigenorik gabeko zahartzapena

Beroan ere oxigenorik gabeko erreakzioak gertatzen dira: lurrunetan edota oliotan sartuta, adibidez;

eta, horrela, propietate-aldaketa hauek lortzen dira.

» Sare-loturen deskonposizio termikoa, baita urarekiko sentikorrak diren egituren hidrolisiak

ere (biguntzea).

» Molekulen artean edota molekula-barnean lotura gehiago eratzea (gogortzea).

» Lotura lekuz aldatzea, baina lotura kopuruari eutsiz (propietate-aldaketarik ez).

Oxidazioarekiko sentiberak diren kautxuetan, oxigenorik gabeko zahartzapenak oxigenotan

gertatutakoak baino egitura-aldaketa gutxiago eragiten ditu, eta horrek tenperatura handiagoak

erabiltzeko aukera eskaintzen du.

Nekea

Kautxuzko pieza momentu oro aldatzen ari den indar mekaniko baten menpe dagoenean (indar

dinamikoa), pitzadurak edo arraildurak sortzen dira eta apurka-apurka hedatuz eta handituz joaten

dira, azalean piezaren erabateko haustura eragitera iritsi arte. NRaren bulkanizatuak oso erraz

pitzatzen dira, baina pitzadurak astiro-astiro handitzen dira. SBR kautxuan, aldiz, pitzaduraren sorrera

geldiagoa da, baina, sortuz gero, askoz ere lasterrago hedatzen dira.

Nekearekiko erresistentzia ez da kautxuaren izaeraren mendekoa bakarrik, lotura-dentsitatearen eta

lotura motaren mendekoa ere bada (hobe da lotura-dentsitate handiagoa duten eta sufretan aberatsak

diren egiturak izatea).


Kautxua 41

Pitzadura-sorrera ozonotan

Lotura bikoitzak dituen bulkanizatuak giro-kondizioetan indar estatikoak jasaten dituenean, pitzadurak

azaltzen dira aplikatutako indarraren norabidearekiko perpendikularra den norabidean, eta, denbora igaro

ahala, haziz joaten dira poliki-poliki, azkenean, apurtu arte. Fenomeno hori eta aurreko atalean ikusitakoa

antzekoak dira; desberdintasun bakarra da kasu honetan indar estatikoak daudela. Portaera horren

erantzulea atmosferan dagoen ozono-kantitate txikia da. Bulkanizatua tenkatuta ez badago, ez da

pitzadurarik sortzen; izan ere, luzatze-balio kritikoa gainditu behar baita pitzadurak azaltzeko: NRaren

kasuan % 10 baino gutxiagokoa da balio kritiko hori. Tenkaketa hortik gora handituz gero, azalera- eta

denbora-unitateko sortzen diren pitzaduren kopurua oso azkar ugaltzen da. Halaber, ozonoak eragiten

duen pitzadura-sortzearen abiadura airearen tenperaturaren eta hezetasunaren araberakoa da.

Kautxu erabat aseen kasuan, ordea, ozonoak ez du inongo eraginik.

Elefante-larruazal efektua

Bulkanizatutako kautxuzko pieza bat inguruaren eraginpean dagoenean, eguzki-argiaren eragin-

pean batez ere, azalean, orientaziorik gabeko pitzadura txiki batzuen sistema garatzen da; gertakari

horri elefante-larruazal efektua deitzen zaio. Azala, erradiazioaldi luze baten ondoren, hauskor

bihurtzen da. Kasu horretan bulkanizazioa ez da desegiten. Efektu hori kolore argiko piezetan

bakarrik ikusten da; izan ere, ikatzezko beltza edo tindagaiak dituztenek energia-kantitate handiko

erradiazioak xurgatzen dituzte, eta ez zaie efektu hori azaltzen.

1.8.2 Antioxidatzaileak

Kautxuzko edozein konposatutan degradazio-prozesua atzeratu egin daiteke zahartzapenaren aurkako babesle

izenez ezagutzen diren produktu kimiko batzuk (antioxidatzaileak) gehituta. 1-3 pek bitarteko proportzioan

nahasten dira, eta batzuetan 5 pek edo gehixeago ere bai; horrenbestez, kautxuzko produktua babestuta

gelditzen da zahartzapenaren eraginetik. Babes-maila antioxidatzaileak dituen osagaien araberakoa izaten da.

Antioxidatzaileen lehen sailkapenak bulkanizatuen kolorean duten eraginari begiratzen dio. Antioxidatzaile

orbangile (edo dekoloratzaile) deituek (aminak dira gehienetan), argiaren eraginpean, horitik marroi ilunera doan

kolore nabarmena ematen diete kautxuei. Noski, kolore argiko produktuetan garrantzitsua da kolorea, arrazoi

estetikoak eta merkatukoak direla bide, eta horietan ez dute sarbiderik antioxidatzaile orbangileek; baina

produktu beltzetan ere, kolore-tonuaren aldaketa ia antzematen ez zaien arren, kontuz erabili beharrekoak dira;

izan ere, haien eragina ukitzen dituzten beste material batzuen azalera ere iristen da.

Ia beti, antioxidatzaile orbangileek babesteko ahalmen handiagoa izaten dute; hala ez balitz, ez

lirateke erabiliko. Merkatuko produktuak orbantzeko duten ahalmenaren arabera sailkatzen dira (1.4.

taula). Antioxidatzaile erabilienak fenilendiaminak eta fenolak dira. Lehenak orbangileak dira, eta oso

eraginkorrak dira beroak, argiak eta nekeak sortutako degradazio-prozesuaren aurka; bigarrenak ez dira

orbangileak, baina argiaren eta beroaren aurkako babesa baino ez dute eskaintzen.


Kautxua 42

p-fenilendiaminaren deribatuak (oso dekoloratzaileak)

N-isopropil-N’-fenil-p-fenilendiamina

N-(1,3-dimetilbutil)-N’-fenil-p- fenilendiamina

N-N’-Bis-(1,4-dimetilpentil)-p- fenilendiamina

N-N’-Bis-(1-etil-3-metilpentil)-p- fenilendiamina

N-N’-difenil-p-fenilendiamina

N-N’-ditolil-p-fenilendiamina

N-N’-di-b-naftil-p-fenilendiamina

Dihidrokinolinaren deribatuak (oso dekoloratzaileak)

6- etoxi-2,2,4-trimetil-1,2-dihidrokinolina

2,2,4-trimetil-1,2-dihidrokinolina, polimerizatua

Naftilaminaren deribatuak (oso dekoloratzaileak)

Fenil-a-naftilamina

Fenil-b-naftilamina

Difenilaminaren deribatuak (oso dekoloratzaileak)

Oktilatutako difenilamina

Estirenodun difenilamina

Azetona/ Difenilaminaren kondentsazioaren produktua

Benzimidazolaren deribatuak (ez dekoloratzaileak)

2- merkaptobenzimidazola

Zink-2- merkaptobenzimidazola

Metil-2- merkaptobenzimidazola

Zink-2-metil-merkaptobenzimidazola

IPPD

6PPD

77PD

DOPD

DPPD

DTPD

DNPD

ETMO

TMO

PAN

PBN

ODPA

SDPA

ADPA

MBI

ZMBI

MMBI

ZMMBI

WTR Zenbakia

1

2

3

4

4a

6

7

10

11

8

16a

9

12

12a


Kautxua 43

Bisfenolaren deribatuak (ez dekoloratzaileak)

2.2’-metilen-bis-(4-metil-6-tert-butilfenol)

2.2’-metilen-bis-(4-metil-6-ziklohexilfenol)

2.2’-isobutiliden-bis-(4-metil-6-tert-butilfenol)

Monofenolaren deribatuak (ez dekoloratzaileak)

2,6-di- tert-butil-p-kresol

Fenol alkilatua

Fenol estirenoduna eta alkilatua

Fenol estirenoduna

Beste materialak (ez dekoloratzaileak)

Tri-nonilfenilfosfitoa

Polikarbodiimida

Bentzofuranoaren deribatua

Enoleterra

BPH

CPH

IBPH

BHT

APH

SAPH

SPH

TNPP

PCD

BD

EE

14

15

16b

16a

16

17

1.4. taula. Antioxidatzaileak.

Itzul gaitezen, une batez, ozonoak eragindako pitzadurak direla eta, zahartzapen-prozesuaren aurkako

babeste-arazora, kautxu dienikozko pieza bat giro-baldintzetan erabiltzen denean.

Pieza bere osotasunean edo piezaren zatiren bat luzapen estatikopean jartzen baldin bada,

irtenbideetako bat argizari mikrokristalinoak eranstea da, betiere goman duten disolbagarritasuna baino dosi

handiagoan; horrela, azalerantz ateratzen dira, eta bertan ozonoak ezin iragan dezakeen geruza eratzen da.

Efektu mekaniko edo kimikoren bat dela bide argizari-geruza hori apurtzen edo urratzen bada, gune hori

babesik gabe geldituko da eta ozonoak erasan egingo dio.

Deformazioa dinamikoa denean, argizari-geruzak, gomaren elastikotasunik ez baitu, ezin ditzake

hausturarik gabe deformazio errepikatu horiek jasan. Beraz, argizariaz babestu aurreko kasuan egongo gara.

Kasu horretan, antiozonotzaile kimikoetara jo behar da, eta horietako gehienak parafenilendiaminatik

eratorriak dira.

R N HN H R'


Kautxua 44

Antiozonotzaileak eta argizariak batera erabiltzea komeni da; izan ere, argizariek, antiozonotzailea

azalerantz ateratzen laguntzean, efektu babesle jakin hori lortzeko beharrezkoa den dosia murrizteko aukera

ematen dute. Aplikazio dinamikoen kasuan, hobe da antiozonotzaileen garraiatzaile moduan parafinadun

argizariak erabiltzea eta ez argizari mikrokristalinoak.

I II III IV V VI VII VIII IX X

Antio

xida

tzai

lea

Autoxidazioa2 Beroa3

Nekeak

eragindako

pitzadura

Ozono

estatikoak

eragindako

pitzadura

Metal-

-pozoiak

Elefante-

-larruazala

Kolore-

-gabetzea

Orbantzea4

Elika-

gaiekiko

kontaktu-

-aukera5

Agregazio-

-egoera

DNPD

DTPD

77PD

DOPD

IPPD

6PPD

ETMQ

PAN

PBN

ODPA

TMQ

SPH

BD

BHT

BPH

MBI

MMBI

EE

1

2

3-4

3-4

2

2

2-3

2

2

2-3

2

3-4

3

3-4

2-3

410)

410)

6

1-2

2-3

3-4

3-4

2-3

2-3

3

2-3

2-3

26)

1-27)

3-4

3

4-5

3

311)

311)

6

6

2

2

2

1

1-2

2

2-3

2-3

3-4

4-5

4

3-4

6

6

6

6

6

6

3

1

1

1-2

2

3-4

6

6

6

5

6

68)

6

6

6

6

213)

1

2

--

--

2

2

--

2-3

3-4

3

3-4

--

6

4-5

39)

612)

612)

6

3

--

--

--

--

--

--

--

--

6

6

2

2

1

1

6

6

6

2

5

5

5

5-6

5-6

5

5

5

1-2

2

0

0-1

0

1

0

0

0

1-2

4

--

--

5

--

4

4

4

1-2

1-2

0

0

0

0

0

0

0

Ez

Ez

Ez

Ez

Ez

Ez

Ez

Ez

Ez

Ez

Ez

Bai

Ez

Bai

Bai

Ez

Ez

Ez

Solidoa

Solidoa

Likidoa

Likidoa

Solidoa

Solidoa

Likidoa

Solidoa

Solidoa

Solidoa

Solidoa

Likidoa

Solidoa

Solidoa

Solidoa

Solidoa

Solidoa

Likidoa

1.5. taula. Antioxidatzaile garrantzitsuenen eragile-espektroa.

1. I-VI arteko zutabeak: 1ek onena esan nahi du eta 6ak okerrena; VII-VIII, 0ak orbangilea ez dela esan nahi du eta 6ak oso orbangilea dela;’-‘ zeinuak, berriz, esan nahi du saiakuntzarik egin gabea edo garrantzi txikikoa dela.

2. NRarentzat edo IRarentzat. 3. CRarentzat ez du balio. 4. Kautxua/Kautxua. 5. XXI. gomendioa, NRaz eta SRaz egindako tresnak. 6. 1, CRan 7. 1, MBIarekin konbinatuta. 8. Babesle ona CRarentzat. 9. 1, MBIarekin konbinatuta. 10. Ditiokarbamato azeleratzaileak dituzten nahasteetan. 11. IPPDarekin edo TMQIarekin konbinatuta; nahastearen arabera; labe hezean

zahartzapenaren aurkako beste babeslerik gabe: 1-2. 12. 1, MBIarekin konbinatuta. 13. Beharrezkoa da argizariak gehitzea (CRari salbu).


Kautxua 45

1.9. Sendotzaileak, betegarriak eta pigmentuak

Dagoeneko aztertu ditugun osagaiez gainera (agente bulkanizatzaileak, azeleratzaileak, aktibatzaileak eta

antioxidatzaileak), kautxuek gehienetan betegarriak eduki ohi dituzte, eta proportzio oso desberdinetan eduki

ere, baina betiere lehen aipatutako osagaiak baino askoz ere gehiago.

Betegarrien eginkizuna bi muturretako egoera hauen artean ibiltzen da:

- Betegarri sendotzaileak: bulkanizatuaren erresistentzia mekanikoa handitzeko erabiltzen dira, batez ere

urradurarekiko erresistentzia eta tarratatzearekiko erresistentzia handitzeko, eta, askotan, baita

trakzioarekiko erresistentzia handitzeko ere. Sarritan, materialaren kostua ere merkatzen dute.

- Diluitzaileak: arrazoi ekonomikoengatik baino ez dira erabiltzen, materiala merkatzeko, nahiz eta

ezaugarri mekanikoak okerragotzearen bizkar izan.

Betegarriak honela sailka daitezke, sendotze-ahalmena kontuan hartuta:

Ikatzezko beltzak

Silizea

Aluminio silikatoa

Kaltzio silikatoa

SENDOTZAILEAK

Magnesio silikatoak

Zink oxidoa

Kaolin bereziak

Kaltzio karbonatoa

ERDISENDOTZAILEAK

Barita

Kaolinak

Kaltzio karbonato ehoa DILUITZAILEAK

1.9.1 Ikatzezko beltzak

Ikatzezko beltzak betegarririk bikainenak dira kautxuaren industrian. Gas naturala edota gas bihurtutako

petrolio-olioak partzialki errez lortutako ikatz-zatiki oso finez eratuak dira.

Usadioz, ikatzezko beltzak honako sailkapen hau zuten: “C” (Channel) kanaleko beltzak, “F” (Furnace)

labeko beltzak edo “T” (Thermal) beltz termikoak, fabrikazioetan jarraitzen diren tekniken arabera, eta, horren

ondorioz, izendatzean, C, F edo T letretako bat sartzen da kasuaren arabera.

Gaur egun, kanaleko beltzak eta beltz termikoak desagertu egin dira merkatutik, eta labeko beltzen

mota guztiak ugaldu egin dira; hainbesteraino landu da horien teknologia, ezen gaur egun fabrikatzaileek

bezeroak eskatzen dieten ia edozein mota fabrika baitezakete. Mota horiek desberdintzen dituzten

ezaugarriak, funtsean, hauek dira:

Zatikiaren tamaina. Mikroskopio elektroniko bidez zehazten da eta nm-tan adierazten.

Azalera espezifikoa. Nitrogenoa xurgatzeko neurrien bidez zehazten da eta m2/g-tan adierazten

(BET metodoa), edota iodo-xurgapen adierazlearen bitartez.


Kautxua 46

Egitura-adierazlea. Betegarri askok, ikatzezko beltzek batez ere, zatikiak elkartu eta indar

mekanikoak jasatean suntsitzen ez diren aglomeratuak eratzeko trebetasuna dute. Aglomeratu-

-egitura primario horretatik abiatuta, eta elkaketa bidez, sare-egitura sekundarioa lortzen da;

alabaina, bigarren egitura hori indar mekanikoen bidez suntsi daiteke, suntsitu egiten da nahastea

prestatu bitartean. Egitura-adierazlea dibutilo-ftalatoa (DBP adierazlea) zenbat xurgatzen den

neurtuz zehazten da eta olio-cm3/ 100 g betagarritan adierazten da. Pilatzeko joera zenbat eta

handiagoa izan, hainbat handiagoa da egitura-adierazlea.

1.6. taula. Ikatzezko beltzaren proportzioek eta ezaugarriek nahasteen eta horien bulkanizatuen propietateetan duten eragina.

Prebulkanizazioa

Gehitze-denbora

Sakabanatzeko erraztasuna

Estrusio--uzkurdura

Estruituaren leuntasuna

Gogortasuna

Zurruntasuna (moduluak)

Trakzioarekiko erresistentzia

Haustura--luzapena


Urradurarekiko erresistentzia

Erresilientzia

Histeresia

Eroankortasun elektrikoa

HAZI MURRIZTU

Biskositatea

Kedar--proportzioa Egitura-adierazlea

Zatikiaren tamaina Azalera espezifikoa


Kautxua 47

1.6. taulan oso garbi ikusten da zatiki-tamainaren ezaugarriek, azalera espezifikoak eta egitura-

-adierazleak nolako eragina duten zatiki horiek dauzkaten kautxuetan eta horien bulkanizatuetan.

Ikatzezko beltzei lehen emandako izendapenean horien propietateen aipamena egiten zen. Adibidez:

HAF (High Abrasion Furnace) urradurarekiko erresistentzia handiko ikatzezko beltza; edo HMF (High

Modulus Furnace) modulu altuko ikatzezko beltza. Baina izendatzeko sistema horrek, sistematikoa ez izateaz

gain, inkongruentzia asko ditu. Adibidez, badira HAFak baino urradurarekiko erresistentzia handiagoa

ematen duten ikatzezko beltzak edota HMFak baino modulu altuagoa dutenak. Horregatik, ASTM

erakundeak (1.7. taula) letra batean oinarritutako sailkapena egitea proposatu zuen, N edo S letra erabiliz,

bulkanizazio-abiadura normala edo motela duten kontuan hartuta. Atzetik hiru digituko zenbaki bat izaten

dute. Horietatik lehenengoa azalera espezifikoari (tamainari) dagokio. Beste bi digituak, berriz, ordena edo

irizpide berezirik gabe sortuz joan diren beltz motak izendatzeko erabiltzen dira.

1970etik aurrera, beltz mota berriak azalduz joan dira merkatuan. Horiekin, lantze beltz

konbentzionalak erabiliz —hau da, zatiki-tamaina txikiagoa eta, beraz, prezio handiagoa duten beltz

konbentzionalak erabiliz— lortzen diren ezaugarri eta bulkanizatuen propietate antzekoak lortzen dira.

Ikatzezko beltz berri horiei ikatzezko beltz hobetuak edo teknologia berrikoak esaten zaie. Horietakoak dira,

adibidez, N-375, N-339 eta N-234 motak.

1.9.2 Betegarria ez-beltz ez-organikoak

Kautxuaren industrian material ez-organiko asko, bai naturalak bai sintetikoak, erabili ohi dira betegarri gisa,

arrazoi tekniko eta ekonomikoak direla eta. Ikatzezko beltzak produktu ez-organikoez ordezkatzeko bi arrazoi

nagusi daude: petrolioarekiko menpekotasuna eta materiala lortzeko behar den energia. Hala ere, saio

horiek materialaren izaerarekin loturiko oztopo batekin topatzen dira. Material ez-organikoak ez bezala,

ikatzezko beltzak, duten izaera organikoa dela bide, kautxuen kideak dira. Horregatik, ikatzezko beltz finenek

bezain tamaina txikiko zatikiak dituzten produktu ez-organikoak lortzera iritsi diren arren, zatiki berri horien

eragin sendotzailea haiena baino askoz ere txikiagoa da. Halaber, produktu ez-organiko horiek kautxu

barruan sartu eta barreiatzea askoz ere nekezagoa da, eta, gainera, betegarri-dosia hazi ahala, biskositatea

nabarmen handitzen da. Azkenik, beste eragozpen bat ere badute: dentsitate handiagoa dute, eta hori

kaltegarria da bolumen-unitateko prezioari dagokionez.

Sendotasun-mailarik handiena silizeekin lortzen da. Silizeak bi metodo erabiliz presta daitezke:

disoluzio-hauspeatze bidez edo prozesu pirogenikoen bitartez. Bi silize mota horietan sendotzaileena prozesu

pirogenikoen bidez lortutakoa da (nagusiki SiO2-z osatua), baina prezio altua nahiz lehen aipatutako

eragozpen handiak direla bide, kautxuzko nahasteetan duen erabilera kautxu berezi batzuetara

(silikonazkoetara) mugatuta dago.


Kautxua 48

Lehengo izena ASTM-1756 izendapena

Iodo--adsortzioaren

indizea (g I2/kg)

DBP indizea

Cm3/100 g

Zatikien batez besteko diametroa (gutxi gorabehera)

Nm LS (Urradurarekiko erresistentzia bereziko labeko

beltza-Egitura txikia) –– 140 90 22

SAF (Urradurarekiko erresistentzia bereziko labeko beltza) N–110 140 115 22

SAF-HS (Urradurarekiko erresistentzia bereziko labeko beltza-Egitura handia) N–166 140 135 22

HPC-Prozesu gogorreko kanaleko labeko beltza S–212 117 86 ––

ISAF-LS (Urradurarekiko erresistentzia ertaineko labeko beltza-Egitura txikia) N–219 120 80 28

ISAF (Urradurarekiko erresistentzia ertaineko labeko beltza) N–220 120 115 28

ISAF-LM (Urradurarekiko erresistentzia ertaineko labeko beltza- Modulu txikia) N–231 120 90 28

–– N–234 120 125 28

ISAF-HS (Urradurarekiko erresistentzia ertaineko labeko beltza-HS-Egitura handia) N–242 120 126 28

–– N–270 102 124 28

–– N–285 102 125 30

CF (Kedar eroankorra) N–293 140 115 ––

SCF(Eroankortasun bereziko labeko beltza) N–294 190 110 ––

EPC (Prozesu errazeko kanaleko labeko beltza) S–300 105 95 32

MPC (Prozesu ertaineko kanaleko labeko beltza) S–301 115 95 32

HAF-LS-SC (Urradurarekiko erresistentzia handiko labeko beltza – Egitura baxua – Ontze geldoa) S–315 80 70 32

HAF-LS (Urradurarekiko erresistentzia handiko labeko beltza – Egitura txikia) N–326 80 70 32

–– N–327 86 60 ––

HAF (Urradurarekiko erresistentzia handiko labeko beltza) N–330 80 105 32

–– N–332 84 102 32

–– N–339 90 120 ––

HAF-HS (Urradurarekiko erresistentzia handiko labeko beltza – Egitura Handia) N–347 90 124 32

–– N–351 67 120 ––

–– N–356 93 150 ––


Kautxua 49

SPF (Prozesu bereziko labeko beltza) N–358 84 150 32

–– N–363 66 68 ––

–– N–375 90 114 ––

FF (labeko beltz fina) N–440 50 60 42

XCF (Eroankortasun aparteko labeko beltza) N–472 270 190 ––

FEF-LS (Estrusio azkarreko labeko beltza – Egitura txikia) N–539 42 110 47

–– N–542 44 67 ––

FEF(Estrusio azkarreko labeko beltza) N–550 42 120 47

FEF-HS (Estrusio azkarreko labeko beltza- Egitura handia) N–568 45 130 47

HMF (Modulu altuko labeko beltza) N–601 38 84 61

–– N–650 36 125 ––

GPF (Xede orokorreko labeko beltza) N–660 35 90 70

APF (Orotarako labeko beltza) N–683 35 135 70

–– N–741 20 105 ––

–– N–754 25 58 ––

SRF-LM (Berrindartze ertainerako labeko beltza-Modulu baxuak) N–761 26 65 83

SRF-LM-NS (Berrindartze ertainerako labeko beltza – Modulu baxuak – Ez-orbaintzailea) N–762 26 65 83

–– N–765 31 111 ––

SRF-HM (Berrindartze ertainerako labeko beltza - Modulu altua) N–770 26 70 83

SRF-HM-NS (Berrindartze ertainerako labeko beltza – Modulu altua – Ez-orbaintzailea) N–774 26 70 83

–– N–785 25 126 ––

–– N–787 31 81 ––

FT (Kedar termiko fina) N–880 –– 33 180

MT-NS (Kedar termiko ertaina – Ez-orbaintzailea) N–907 75 33 300

MT (Kedar termiko ertaina) N–990 –– 33 300

1.7. taula. Ikatzezko beltzen sailkapena.


Kautxua 50

Kautxuaren industrian ezagunena den betegarri sendotzaile ez-organikoa sodio silikatoaren uretako

disoluzioak azidifikatuz lortutako silize-hauspeakina da. Zatikien tamaina 20 nm ingurukoa da, N-110

ikatzezko beltzen antzekoa, baina, ikatzezko beltzen kasuan ez bezala, gero nahastearen prestakuntzan

disgregatzen ez diren zatiki aglomeratu egonkorrak eratzeko joera dute.

Aglomeratu horiek tamaina handiagoko multzoetan biltzeko joera dute, bigarren mailako egitura deitua

eratzekoa alegia, baina horiek nahastea prestatu bitartean disgregatu ahal dira, eta disgregatuak izan behar

dute, gainera. Nahastea edo bulkanizatua geldirik dagoenean bigarren egitura horiek berriro ere eratzen

ahalegintzen diren arren, deformazio arinen menpe jartzean, erraz hausten dira.

Kedarraren eta kautxuaren arteko elkarrekintza handia bada, bulkanizazio-erreakzioaren abiadura geldotu

egiten da;. ikatzezko beltzak ura xurgatzen duenean ere, bulkanizazio-erreakzioaren abiadura geldotu egiten da.

Ahalmen sendotzailearen eskalan jaitsiz, kaltzio silikato prezipitatua eta aluminio silikato prezipitatua

datoz. Barreiatzeko eta nahastea prestatzeko arazo gutxiago dute, eta bulkanizazioan duten atzeratze-

-eragina ez da hain nabarmena; baina horiekin prestatutako bulkanizatuen erresistentzia mekanikoa silizea

dutenena baino txikiagoa da.

Ondoren, produktu-sorta natural bat dator, erdisendotzaileetatik hasi eta diluitzaileetarainokoa.

Betegarririk erabilienen artean, kaolin gogor eta bigunak daude. Kaolin gogorrak, zatikien % 80 2 µm baino

tamaina txikiagokoak dituztenak, erdisendotzailetzat hartzen dira, eta bigunak, berriz, zatiki finen proportzio

txikiagoarekin, betegarri diluitzaileen artean sartzen dira. Kaolina gogorra ala biguna izatea bere jatorri

mineralogikoaren eta molturazio-teknikaren (lehorra ala hezea) araberakoa da. Gehienetan, merkaturatzen

diren kaolinak mota desberdinetako kaolinen nahasteak dira, ezaugarri beti uniformeak lortzeko. Beste kaolin

mota bat kiskaliak izenekoak dira, tenperatura altuetan (100 ºC) tratatuta lortzen direnak.

Kolorea zuriagoa izateaz gainera, ez dira hain higroskopikoak (hezetasun gutxiago bereganatzen

dute), eta, hori dela bide, isolamendu elektrikoetarako propietate onak dituzten gomak egiteko erabiltzen dira.

Bada testu teknikoetan oso gutxi aipatzen den material bat, meatoki gehientsuenek estatu espainiarrean

dutena: sepiolita (magnesio silikatoa), oinarrizko azeleratzaileekin edo MBTaren eratorriekin azeleratutako sufre

bidezko bulkanizazioaren atzeratze-eragin txiki bat baduena; beraz, trietanolaminarekin egindako aktibazioa

behar du, baina aktibatuz gero, kaolinik onenen antzeko ahalmen sendotzailea edo hobea du.

Betegarri diluitzaile moduan, kaltzio karbonato ehoa (kreta edo “blanco de España”), Kieselgur-a,

dolomitak, alumina hidratatua (sugarraren atzeratze-eragin interesgarriarekin), baritak, talkoa, etab.

erabiltzen dira. Talkoaren kasuan aipatu beharra dago, duen xaflatxo-erako morfologiagatik, gasekiko

iragazkortasuna murrizten duela eta, duen gogortasun urria dela bide, nahasteak prestatzeko eta lantzeko

erabiltzen den makinerian urradurak eragiteko askoz ere ahalmen txikiagoa duela.

Betegarri diluitzaile bat hautatzean, oso garrantzitsua da ziurtatzea tamaina handiko aglomeraturik ez

dagoela, deformazio errepikakorren pean dauden materialetan batez ere, hala nola zapata-zoletarako

direnetan. Aglomeratu horiek pitzadura-hasikinen gune moduan jokatzen dute, eta pareta meheko gaietan,

hala nola lodiera meheko xafla kalandratu (arrabolez prentsatu) eta antzeko juntura edo xafletan, horren

eraginez, produktu akastunen portzentajea biziki igo daiteke; material merkeagoa erabili izanaren ustezko

abantaila ekonomikoa zeharo ezabatzen da horrela.


Kautxua 51

1.9.3 Akoplamendu-agenteak

Betegarri ez-organikoen eta kautxuaren arteko kidetasun-gabeziak sortutako arazoak konpontzeko

merkaturatutako konposatuak dira. Horien molekulek bi talde erreaktibo dituzte: alde batetik, betegarrien

azaleko taldeekin (OH taldeekin) erreakzionatzeko gai diren taldeak; bestetik, kautxuarekin bulkanizazioa

gauzatu bitartean erreakzionatzeko gai direnak; era horretan, ikatzezko beltzetan berez gertatzen den

kautxuaren eta betegarriaren arteko elkarrekintza sortzen dute. Ezagunenak eta eraginkorrenak silanoak

dira. Betegarriaren aldez aurretiko tratamendu moduan edota nahastea prestatu bitartean zuzenean gehituta

erabiltzen dira. Bigarren modu horrek, aldakorragoa izan arren, dosi handiagoak erabili beharraren

desabantaila du, eta horrek produktua garestitu egiten du.

Gertatzen diren prozesuen ondorioak hauek dira: betegarria gehitzeko eta barreiatzeko erraztasun

handiagoa, moduluen handitzea eta urradura eta tarratatzearekiko erresistentzien (ez hala trakzioarekiko

erresistentziaren) nahiz biskositate- eta elastikotasun-ezaugarrien hobekuntza nabarmena (hondar-

-deformazio gutxiago, erresilientzia handiagoa eta histeresi txikiagoa).

Beste akoplamendu-agente merkeago batzuek, titanatoek adibidez, ez dituzte eman kautxu-

-nahasteetan, plastikoetan edo pinturetan eman dituzten bezain emaitza onak.

1.9.4. Kolore argiko betegarri organikoak

Erabilienak butadieno-estireno erretxinak dira, betiere, bigarren osagaia % 50-90erainoko proportzioan

dutela, eta horiek, hain zuzen ere, orain arte aipatu ditugun betegarriekin gertatzen ez den bezala, gogortze-

-efektua eragiten dute, bulkanizatuetako nahastearen dentsitatea handitu gabe.

Gogortasuna estireno-edukia ugalduta handitzen da, baina fusio-tenperatura ere igo egiten da, eta

horrek nahastea zailago bihurtzen du. Dituzten ezaugarri termoplastikoek ezaugarri bikainak sortzen dituzte

prozesatzean. Nagusiki NR eta SBR produktuetan erabiltzen dira, zapata-zoletarako adibidez.

Beste betegarri organiko mota bat tarteko kondentsazio-mailako fenol-erretxinena da. Erretxina horiek

formaldehido emaile bat daramate edo nahasketan gehitzen zaie: nahaste gordinaren prestakuntzan eta

eraldaketan plastifikatzaile moduan jarduten dute, eta saretaren eratzea bulkanizazioarekin batera amaitzen

dute. Hortaz, bulkanizatuen gogortzaile eta sendotzaile gisa jokatzen dute. NBR kautxuetan erabiltzen dira

batez ere, eta haien eragina akrilonitrilo-edukiaren araberakoa da: zenbat eta eduki handiagoa, hainbat

nabarmenagoa eragina.

NBR kautxuan, PVCa ere erabiltzen da, eta, olioekiko erresistentzia hobetzeaz gainera, ozonoarekiko

erresistentzia ere hobetu egiten du. % 50eraino, PVCa NBRaren gehigarritzat ere har daiteke; proportzio

handiagoan, NBRa, PVCaren plastifikatzailetzat hartzen da.

Azkenaldian, garrantzia eta zabalkundea hartzen ari dira kautxuekin kidetasuna eta bateragarritasuna

lortzeko tratatzen diren zelulosa-zuntz laburrak. Prestakuntza bitartean fluxuaren norabidean orientatzeko

joera dutenez, anisotropia-efektu interesgarriak eskaintzen dituzte, hots, batere sendotzerik gabe norabide

perpendikularrean, eta, aldiz, sendotze bikaina makinaren norabidean.


Kautxua 52

1.9.5. Pigmentuak

Erabilitako pigmentuek kautxuan eta kautxuzko produktuak sarri ukitzen dituzten disolbatzaileetan (ur, olio

eta disolbatzaile organikoetan) disolbatzen ez direnak izan behar dute. Kautxuan erraz barreiatu behar dute,

beroan egonkor izan, urarekin hidroliza daitekeen talderik ez dute izan behar, eta ez dute sentikortasunik izan

behar bulkanizazio-baldintzekiko, bulkanizazio-agenteekiko eta beste gehigarri batzuekiko. Gainera, argitan

kolore solidoak eman behar dituzte. Zahartzapenetik babesteko, pigmentuek ez dute Cu eta Mn-rik eduki

behar. Ezin dira toxikoak izan eta, elikagaiak ukituko dituzten gometan erabiltzekoak badira, ez dute

zaporerik ez usainik izan behar.

Lehenengo urratsa oinarri zuria lortzea da, eta, horretarako, litopoi edo titanio dioxidoa erabil daiteke.

Litopoiak (bario sulfatoaren eta zink sulfatoaren nahastea) zuritzeko ahalmen txikiagoa du eta, hori dela bide,

kantitate handiagoak behar dira. Eragin gabeko betegarri moduan jokatzen duenez, bulkanizatuen kalitatea

gutxitu egin dezake. Egitura kristalografikoan bereizten diren bi titanio dioxido mota daude: anatasa eta

errutiloa. Anatasak urdin-antzeko kolore zuria ematen du, eta errutiloak krema-antzekoa, baina errutiloak

estaltze-maila hobea du % 20 handiagoa, eta argiarekiko eta giroarekiko egonkortasun handiagoa

Oinarri zurixka lortu ondoren, pigmentu ez-organikoak eransten dira, hain zuzen ere, organikoek duten

distirarik ez dutelako eta, aldi berean, aire zabalean propietate hobeak, erresistentzia kimiko ona eta,

batzuetan, prezio baxua dituztelako. Pigmentu ez-organikoetan, burdin oxidoa dago, baina ia beti

manganesozko ezpurutasunak izaten ditu (pozoia kautxuentzat). Beraz, horrelakorik duten ala ez egiaztatu

beharra dago erabili aurretik. Kromo oxidoa eta kadmio oxidoa ere kontuan hartzekoak dira.

Pigmentu organikoak eraginkorragoak dira, eta distira handiagoa ematen dute, baina argiarekiko

erresistentzia txikiagoa dute, estaltzeko ahalmen txikiagoa dute eta, aldi berean, garestiagoak dira, baina

kopuru askoz txikiagotan erabiltzen dira. Pigmentu organikoetan, -azo konposatuak daude: diazo o-

-kloroanilina, p-nitrofenil-3-metil-5-pirazolarekin.

1.10. Plastifikatzaileak, prozesatzeko laguntzaileak eta factice-ak

1.10.1. Plastifikatzaileak

Betegarriarekin batera, plastifikatzaileak kopuru handi samarrak erabiliz dosifikatzen diren edo dosifika

daitezkeen osagaiak dira, batzuetan kautxua bera baino kopuru handiagoak erabiliz gainera.

Plastifikatzaileak erabiltzeko arrazoiak hauek dira:

- Elastomero-edukia murriztu egin daiteke betegarri beltz eta plastifikatzaileak kantitate handitan

erabiliz. Horri esker, nahastearen prezioa jaitsi egiten da.

- Kautxuaren fluxua hobetu egiten dute (biskositatea murrizten dute), eta, hori dela bide,

prozesuan energia aurrezten da.

- Betegarriak barreiatzea hobetu egiten dute.

- Nahasteen itsaskortasuna hobetu egiten dute.


Kautxua 53

- Bulkanizatuaren propietate fisikoetan eragina dute: gogortasuna eta zurruntasuna murrizten

dituzte, haustura-luzapena handitzen dute eta, maiz, tenperatura baxuko portaera hobetzen dute.

Alabaina, erresistentzia mekanikoa galarazten dute eta propietate elastikoak ere txartu egiten

dituzte (hondar-deformazioa, erresilientzia, etab.). 1.6. irudian azaltzen dira aldaketa horiek.

Plastifikatzaileen eraginak betegarrien ondorioen aurkakoak dira; beraz, gogortasun-baldintza jakin

batzuk bete eta kostu murritzagoak dituen goma mota bat fabrika daiteke, kautxuaren zati bat onargarria den

baino betegarri-dosi handiagoz ordezkatuz eta plastifikatzaile-proportzio handiaz konpentsatuz betegarri

horren eragin zurruntzailea. Helburu horrekin erabiltzen direnean, plastifikatzaileei hedatzaile izena ematen

zaie. 1.7. irudian ikusten da gogortasuna kedar-dosien arabera nola aldatzen den plastifikatzaile-proportzio

desberdinekin. Baina kautxu-proportzio handi samar bat betegarri eta plastifikatzaile arteko konbinazioaz

ordezkatzeak erresistentzia mekanikoaren eta ezaugarri elastikoen galera dakar berekin.

1.6. irudia. Plastifikatzaileek propietateetan dituzten eraginak.

Plastifikatzaileek eta hedatzaileek lantzeko ezaugarriak hobetzen dituzten arren, beste produktu

batzuek ez dituzte nahastearen biskositatea eta bulkanizatuen gogortasuna edo zurruntasuna aldatzen, baina

nahaste gordinak lantzea errazten dute, eta, horregatik, “lantzeko lagungarriak” deitzen zaie.

Gehien erabiltzen diren plastifikatzaileak olio mineralak dira. Petrolioaren zatiki astunak distilatuz

lortzen dira. Beren konposizio kimikoaren arabera, aromatiko, nafteniko eta parafinikotan sailkatzen dira,

karbono-atomoak hiru izaera horietako bakoitzean zein proportziotan dauden kontuan hartuta. Ez dira

konposizio kimiko definitua duten konposatuak, konposatu-nahaste konplexuak baizik; izan ere, sarritan,

molekula berean egitura aromatiko, nafteniko eta parafinikoak dituzte.

Trakzioarekiko Tarratatzearekiko erresistentzia

Modulua, % 200 Abrasio-galera

Erresilientzia

Kautxu naturala SBR


Kautxua 54

1.7. irudia. Betegarriaren eta plastifikatzaileen proportzioek bulkanizatuen gogortasunean duten eragina.

Plastifikatzailea aukeratzerakoan kontuan hartu beharreko faktore bat kautxuarekin duen

bateragarritasuna da, hau da, bulkanizatuan gero izerditzeko arriskurik gabe nahastean sar daitekeen

kopurua. 1.9. taulak azaltzen ditu, eskema moduan, maizenik erabiltzen diren plastifikatzaileek kautxuekin

dituzten bateragarritasunak.

Kontsumoari dagokionez, olio mineralen ondoren, ester edo eter erako plastifikatzaile sintetikoak dira

erabilienak. Olio mineralekin bateragarriak ez diren kautxuetan erabiltzen dira. Nahasgailuari (barnekoa edo

bi arrabolduna) plastifikatzaile sintetikoak gehitzeak ez du inolako zailtasunik, plastifikatzaileek lagundu

egiten dute betegarriak barreiatzen eta, aldi berean, konposatuak bigundu egiten dira. Biskositate-

-murrizketari esker, bai eranskortasuna eta bai estrusioan duen portaera hobetzen ditu.

Olio mineral mota NR SBR BR NBR CR CSM EPDM IIR

parafinikoa

nafteniko samarra

naftenikoa

aromatiko samarra

aromatikoa

oso aromatikoa

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

-

-

O

O

+

+

-

-

O

+

+

+

-

-

O

+

+

+

+

+

+

+

O

O

+

+

O

-

-

- esanahiak : + oso bateragarria, O erdizka bateragarria, - ez bateragarria

1.9. taula. Olioen eta kautxu moten arteko bateragarritasuna.

Gogortasuna IRHD

SBR 1500 Plastifikatzaile-parteak ehun kautxu-parteko

N-110 kedar-parteak ehun kautxu-parteko


Kautxua 55

Horrelako plastifikatzaileak dauzkaten bulkanizatuak puztearekiko egonkorrak direlako ondorio orokorra

ateratzerik ez dago; izan ere, disolbatzaile organikoek plastifikatzaileak, gutxi-asko, atera egiten dituzte, eta,

orduan, puzte txikiagoa antzematen da. Plastifikatzaile polimerikoak bakarrik aldentzen dira gutxiago

bulkanizatuetatik. Horietakoak dira: a) eterrak eta tioeterrak, hain zuzen ere NBRentzat oso egokiak direnak; b)

azido flatikoen esterrak (dibutilo, dioktilo, eta abar), elastikotasuna eta tenperatura baxuan duten malgutasuna

hobetzen dituztenak, NBRarentzat eta CRarentzat batez ere; eta c) azido adipiko eta sebazikoen esterrak nahiz

azido fosforikoenak, nagusiki sugarrekiko duten portaera hobetzeko erabiltzen direnak.

Dagoeneko aipatu diren plastifikatzaileez gainera, produktu natural, natural aldatu edo erabat

sintetikoen aukera ugaria dago:

• Argizari- eta parafina mota desberdinak: izozte-puntu baxuak dituztenak plastifikatzaile edo

prozesuko laguntzaile moduan erabiltzen dira; izozte-puntu altuak dituztenak, berriz, ozonotik

babesteko argizari moduan erabiltzen dira.

• Pinu-mundruna edo “pine tar” deitua: plastifikatzaile bikaina da eta aldi berean, betegarrien

agente barreiatzailea eta eranskortasun-agentea.

• Pinu-egurraren produktuak ere, kolofonia-erretxinak, eranskortasun-agente bikainak dira.

Kolofoniak kautxuen zahartzapenak izan dezakeen eragin kaltegarria dela eta, haren

eratorriak erabili ohi dira (kolofonia hidrogenatua, deshidrogenatua eta kolofonia esterrak).

• Harrikatz-mundrunaren zati jakinen polimerizazioaz lortutako kumarona-indeno erretxinak:

produktu sintetikoak dira. Merkeagoak direlako, kolofoniaren eratorrien ordezko moduan

erabiltzen dira, eta, aldi berean, plastifikatzaile eta eranskortasun-agente onak dira.

• Azido laurikoaren eta goi-mailako beste azido koipetsu asegabe batzuen zink-gatzek, urri

nahastuta, betegarrien barreiatzaile eta lantze-laguntzaile moduan jokatzen dute.

1.10.2. Factice-ak

Factice-ak landare-olioen edo arrain-olioen eta sufrearen arteko erreakzio bidez sortutako produktuak dira.

140-160 ºC-ko tenperaturan sufrearekin erreakzionatzeak kolore marroi indartsu edo ahulagoko factice-ak

ematen ditu. Azeleratzaileak erabiliz, tenperatura murriztu egin daiteke, eta, horrekin, kolorea; horrela, urre-

-koloreko factice-ak edo factice horiak lortzen dira. Azkenik, erreakzioa hotzean eta sufre-kloruroarekin

egiten bada, factice zuriak lortzen dira, baina, hidrogeno-kloruroa askatzen denez, sufreak eta

azeleratzaileek kautxua bulkanizatzea inhibitu egiten dute. Eragozpen hori saihesteko, gaur egun badaude

factice artifizial zuriaren aldagai egonkortuak ere.


Kautxua 56

Factice-ak estruitu edota kalandratu behar diren nahasteetan erabiltzea gomendatzen da. Bi kasuetan

ere, estrusioko ahotik edota kalandrako arraboletatik irtetean puzteak gutxitu egiten dira eta, azkenean,

produktuen azalaren itxura hobetu egiten da. Bulkanizazio-prozesuan zehar produktuek duten forma-

-egonkortasuna handitu egiten dute, eta horrek garrantzi handia du estrusioz fabrikatutako tutu eta profilen

kasuan. Oihalak gomaztatzeko nahasteetan ere erabiltzen dira, amaierako ukitua hobetzeko; zilindroen

estalduretan, berriz, artezteko erraztasuna hobetzen dute. Factice-ek urradurarekiko erresistentzia txikiagotu

egiten dute; beraz, borragomak egiteko erabiltzen dira, horietan urradura eragitea behar-beharrezkoa baita.

Bestalde, urradura handitzen duenez, pneumatikoetan ez dira erabitlzen, baina factice-kopuru txikiak erabili

egiten dira alboko paretetan; izan ere, neke dinamikoarekiko erresistentzia ona baita factice-ak daudenean.

1.11. Agente harrotzaileak (apartzaileak)

Zelula irekiko edo itxiko goma arolak eta goma mikroporotsuak lortzeko, nahasteari laneko tenperaturan

egonkorrak diren baina bulkanizazio-baldintzetan deskonposatzen diren produktuak nahasten zaizkio, eta

horrek gas asko askatzea eragiten du.

Harrotzaile ez-organikoak ez dira erraz barreiatzen nahasteetan barrena, eta horrekin lortzen den

poro-egitura zeharo irregularra da. Nahaste horiek biltegiratzean duten egonkortasuna, amonio-

-bikarbonatoarena batez ere, ez da oso handia; beraz, horregatik garatu dira nitrogenoa askatzen duten eta

harrotzaile ez-organikoek baino propietate hobeak dituzten agente organiko batzuk. 1.10. taulan laburbiltzen

dira agente harrotzailerik erabilienak eta haien ezaugarri batzuk.

Agentea Deskonposizio-tenperatura Gasa (cm3/g) Poro mota

BSH ≅ 100 ºC / 85-90 ºC 125 cm3 Handia eta irekia TSH ≅ 110 ºC / 90-95 ºC 120 cm3 Handia eta irekia DNP ≅ 150 ºC / 110-120 ºC 240 cm3 Itxia AZO ≅ 200 ºC / 160-170 ºC 220 cm3 Itxia

AZO + kicker ≅ 150 ºC / 115-120 ºC 190-220 cm3 Itxia

1.10. taula. Agente harrotzaileak.

Oso garrantzitsua da bulkanizazio-abiadura eta deskonposizio-abiadura elkarri egokitzea. Harrotzailea

nahastea oso plastikoa dagoenean deskonposatzen bada, askatutako gasak ihes egingo du, eta ez dugu

goma arola lortuko. Baina harrotzailea bulkanizazioa aurreratu samartuta dagoenean deskonposatzen bada,

ez da behar bezala harrotuko, zeren sarea eraiki ondoren ezin baita goma aroldu. Alde horretatik, onena

dinitrosopentametilentetramina (DNP) da, baina bi eragozpen ditu: kiratsa, ustel-usaina, dario, eta

deskonposizioan minbizi-eragile diren nitrosaminak askatzen ditu.

Hidrazinaren eratorriak (bentzosulfohidrazida, BSH, eta toluensulfohidrazida, TSH) produktu bigunetan

erabiltzen dira, oinetakoen sektorean batez ere, injekzioz moldeatzeko. Aldiz, azo-konposatuak

(azodikarbamida eta azodikarbamida + kickerra —deskonposizio-tenperatura jaitsarazten duen gehigarria da

kickerra—) pieza gogorretan erabiltzen dira, estrusio bidez oinetakoak egiteko sektorean batez ere.


Kautxua 57

1.12 Itsasgarriak

1.12.1. Kautxu eta oihalezko itsasgarriak

Kautxuaren arloko produktu askok betegarriaren zati handi bat jasaten duen elementuren bat darama

barruan atxikita: zuntz sintetikoa, metalen bat eta, berriki, beira-zuntza. Atxikipen hori oso garrantzitsua da

produktuaren erabilera dinamikoetan, eta elementu horren eta kautxuaren arteko lotura itsasgarri bereziak

erabiliz bakarrik lortzen da.

Kasu batzuetan, nahikoa da oihal-azalaren eta kautxuaren arteko ukipen sendoa ziurtatzea, eta hori

erraz lortzen da kotoiarekin. Nahikoa da, horretarako, kautxu disolbatuzko nahaste batez edota latexez

blaitzea, eta, horrenbestez, eranskortasun egokia lortzen da.

1940 arte, kotoia zen eskura zegoen elementu bakarra, harik eta rayon erdi-sintetikoa garatu zen arte.

1950ean, poliamida 6,6-a eta poliamida 6-a sortu ziren, eta, geroztik, poliesterrak, Kevlar aramida-zuntza eta

beste garatu izan dira. Zuntz horiek guztiek kidetasun gutxi dute kautxuzko konposatuekin, eta oihalaren eta

kautxuaren artean beharrezkoa den eranskortasuna itsasgarri bereziak erabiliz bakarrik lortzen da.

Itsasgarri horietakoak dira honako hauek:

Erresortzinol-formaldehidozko itsasgarriak

Itsasgarri hauek fase urtarrean eta latexarekin batera bakarrik erabiltzen dira. Prozedura

hori kautxu mota ororekin erabil daiteke, gehien erabiltzen diren oihalekin konbinatuta.

Isozianatoa

Eranskortasun-indar handia behar denean edota poliester-produktuekin behar adinako

eranskortasunik lortzen ez denean erabiltzen dira isozianatoak blaiketarako.

1.12.2. Kautxu eta metalezko itsasgarriak

Automobil, hegazkin eta industria-makinetan, ingeniaritzako elementuetan kautxuaren erabilerak izandako

gorakada handia dela bide, lotura gogorrak behar dira kautxuaren eta metalen artean. Kautxu bigunaren eta

metalen arteko eranskortasuna oso ahula denez, oso agente eranskor onak behar dira hori lortzeko. Horien

artean, aipatzekoak dira honako hauek:

- Lehen ebonita erabiltzen zen. Bulkanizazio-denbora luzea behar izatea eta loturaren

erresistentzia tenperatura altuan asko murriztea ditu eragozpen nagusitzat.

- Lotura on samarra ematen duen agente eranskor bat letoi galvanizatuzko geruza da. Beroan eta

disolbatzaileen aurrean egonkortasun handia du.

- Isozianatoekin, eranskortasun ona lortzeaz gainera, kautxuaren eta metalaren arteko loturak

erresistentzia bereziak ditu beroarekiko eta puztearekiko. NRak eta SRak isozianatoekin ematen

dituzten konposatuekin oso eransketa onak lor daitezke metal guztiekin, brontzearekin izan ezik.


Kautxua 58

Baina isozianato-geruza hezetasunarekiko eta lurrinarekiko sentikorra da. Horrez gain, kautxuaren

konposizioa ere kontuan hartu behar da; izan ere, isozianatoak oso erreaktiboak dira, eta gogokoak

ez diren alboko erreakzioak ere gerta daitezke.

- Itsasgarri halogenatuak. NR eta SR kloratuetan edo bromatuetan oinarritutako itsasgarriak dira.

Emaitza onak lortzen dira, izan ere, alboko erreakziorik ez baita sortzen. Hala ere, beroarekiko

eta puztearekiko erresistentzia ezin da isozianatoekin lortzen denarekin konparatu.

1.13 Beste zenbait gehigarri

Erabilera berezietarako, beste gehigarri mota asko daude, eta horietan garrantzitsuenak hauek dira:

- Sugarraren atzeratzaileak: erretzea zailtzen duten materialak dira, eta erretze-abiadura moteldu

egiten dute.Hori honela lortzen da:

• Desegite-prozesuan beroa xurgatzen duten gehigarriekin: berotze-abiadura murriztu

egiten da, eta, horrela, sistema guztia hoztu egiten da; adibidez, aluminio- eta magnesio-

hidroxidoekin.

• Sugarra iritsi aurretik, materialaren aurrekarbonizazioa gertatzen da, eta, horrela, erregai

onak diren gasak izatera iristeko behar duten eraldaketa gertatzeko aukera murriztu

egiten zaie; adibidez, fosfatoak eta fosfato organikoekin.

• Deskonposizioaren ondorioz sortzen diren gai lurrunkorrek gas erregaiekin erreakziona

dezakete, eta erretzen oso zailak diren gasak eman; adibidez, eratorri halogenatuak eta

oxido jakin batzuk egoteak hobetu egiten du ahalmen sugar-atzeratzailea (antimonioa,

zinka, etab.).

• Oxigenoa pobretzen duten konposatuen bidez. Konposatu horiek erabiltia, errekuntzaren

eremuan karbono dioxidoa nahiz nitrogeno oxidoa eta beste eratorri batzuk (gas

erregaitzak) sor daitezke.

- Usain-emaileak: askotan, usain txarra izaten dute kautxuek, hala nola NRak eta SRak, baina

gehigarrien eta bulkanizazioaren eraginez, are okerrago bihurtzen da usaina. Biltegiratu

bitartean usain txarra zerbait arindu liteke, baina ezin daiteke zeharo kendu. Usain txarra

kentzeko, usain-emaileak eransten zaizkie, hala nola larru-usaina larruaren ordezko diren

produktuei, oihal-usaina kautxuzko xaflei, etab.

- Mikrobioen aurkakoa: garrantzitsua izan daiteke elikagaiak ukitzen dituzten produktuetarako,

hala nola, eskularruetarako eta, oro har, etxean, ospitaleetan, jatetxeetan eta gisakoetan

erabiltzen diren produktuetarako, gai patogeno edo kutsatzaile eta gaixo-sortzaile direnen

zabalkuntza prebenitzeko.

- Termiten aurkako agenteak: herrialde tropikaletan erabiltzen diren produktuetarako batez

ere. Erabili behar diren pestizidek, ordea, bulkanizazioan zehar iraun egin behar dute.


Kautxua 59

1.14 Latexa

Latexaren nahasteen formulazioek, lerro nagusietan bederen, kautxu solidozko nahasteen bide berbera dute.

Bulkanizazio-agente bat nahastu behar zaie, baita bulkanizazioaren azeleratzaile diren agente bat edo

gehiago, aktibatzaileak, antioxidatzaileak, etab. ere, nahiz eta, batzuetan, bien artean ere desberdintasun

nabarmenak egon. Alde nabarmen horietako bat honako hau da: latexaren konposatuetan, ezein betegarriak

ere ez du sendotzaile moduan jokatzen, eta beren eginkizun bakar-bakarra kostua merkatzea da.

Plastifikatzaileak gehitu beharrik ere ez du; izan ere, likido egoeran dagoenez, ez du lantzeko zailtasunik.

Osagai horiek guztiak, uretan disolbaezinak, uretako dispertsio moduan itsasten zaizkio latexari; beraz,

material horiek lantzeko, beste produktu batzuk beharko dira latexaren kasuan, hala nola, sakabanatzaileak,

emultsionatzaileak, koagulazio-agenteak, etab. Ikasgai honetan, ordea, ez gara hasiko produktu horiek

aztertzen eta ikasten.

Kautxu naturala

Kautxua 61

2. KAUTXU NATURALA

2.1. Baliabideak eta ekoizleak

Landare askok izerdi esnetsua sortzen dute, latex ere deitu ohi zaiona, eta berez ingurune urtarrean

gauzatutako kautxuzko dispertsio koloidala dena. Latexa sortzen duten ehunka landare horiek botanikako

hainbat familiatakoak dira, eta, nagusiki, klima tropikaletan hazten dira. Noski, latexa sortzen duten landare

guztiak ez dira erabiltzen industriako ekoizpen-asmoetarako, ekoizpen-maila txikia dutelako, edo latexak

duen kautxu-edukia oso txikia delako, edo kautxu horrek ezpurutasun asko dituelako.

Lehenengo plantazioetan, Ficus elastica (ficus edo kautxu-landarea) eta Manihot esculent

(manioka) landareak erabiltzen zituzten, baina berehala ordezkatu zituen Hevea brasiliensis deitutako

landareak, ekoizpen handiagoa eta kautxu hobea eskaintzen baititu.

Kautxu naturalaren (NR) ekoizlerik handiena (1985) Malaysia da, urteko 1,41 milioi tonarekin (NRaren

ekoizpen guztiaren % 34,9). Indonesia da bigarrena, milioi bat tonarekin (ekoizpen guztiaren % 25). Jarraian

Thailandia dago, 0,6 milioi tonarekin (% 15). Gero India eta Txina 0,17 milioi tonarekin (% 4,3) eta tropikoen

arteko eskualdeetan kokatutako Asiako, Afrikako nahiz Amerikako beste hainbat estatu.

Latexa landare osoan zehar banatuta dauden hodi kapilarretan kokatuta dago, eta kanporantz

izerdi moduan ateratzen da. Baldin eta hodi horiek zuhaitzean egindako ebaki batez irekitzen baditugu,

latexa astiro-astiro jariatzen da: 2tik 5 ordura bitartean koagulatu egiten da lurruntze-prozesuari esker, eta

jariatzeari utzi egiten dio. Alabaina, egun gutxiren buruan beste ebaki bat eginez gero, hodiak berriz ere

latexarekin bete-bete eginda egongo direnez, berriro ere atera daiteke latexa.

Ondoren, latexa tratatu egiten da kautxu solidoa eskuratzeko. Metodorik erabiliena da koagulazioak,

lehortzeak eta prozesaketak osatzen dutena. Lehenengo urratsa leku desberdinetako zuhaitzen kautxuak

nahastea da, eta, ondoren, azido formikoa edo azido azetikoa erabiliz, gatzatu edo koagulatu egiten da. Gero,

koagulua berehala prozesatu beharra dago; izan ere, bakterioen eraginez kautxuaren propietateak zeharo alda

daitezke.

Koagulua elkarren jarraian dauden arrabol-bikoteetan ijezten den bitartean, ur-korronteak erabiliz

garbitu egiten da. Arrabol horien arteko tartea gero eta txikiagoa izan ohi da, koagulua jariatu eta lodiera

murriztuz joan dadin. Bi metodo daude koagulua lehortzeko: kearen eraginez (keztatuz) eta aire beroaz

lehortuz, baina argitik gordeta.

Beste aukera bat krepe zuria edo zurbila fabrikatzea da. Horretarako, latexari, lehenengo, koagulazio

partziala egiten zaio, hau da, zatiki hori deitua bakarrik koagularazten zaio; zati hori bereizi, eta gainerakoa

osoro koagulatzen da, azido gehiago gehituta. Ijezketa, berriz, abiadura desberdinetan biratzen duten

arrabol-bikoteen artean egiten da, eta, horrela, koagulua urratu eta garbiketaren eraginkortasuna handitu

egiten da. Amaierako xafla atari zabalean utzita lehortzen da, giro-tenperaturan eta argitik gordeta.

Azpiproduktu gisa lortzen diren koaguluekin, eta, eraldaketarako instalazio egokirik ez dutenez,

jasotako latexa koagulatu eta ijetzi bai baina keztatu ez eta behar bezala lantzen ez duten plantazio

txikietatik lortutako koaguluekin krepe marroiak lortzen dira.

Kautxu naturala

Kautxua 62

Azkenik, jasotako latexaren zati bat latex kontzentratua lortzeko erabiltzen da. Latek kontzentratu hori

industrian era likidoan erabiltzen da. Kontzentrazio-metodoen artean, zentrifugazioa da garrantzitsuena.

Horren bidez, kautxuak gazurak baino dentsitate txikiagoa duela aprobetxatuz, jatorrizko latexa bi zatitan

bereizten da: bata % 60-62 kautxu duena, latex kontzentratua alegia; eta bestea kautxu-eduki txikia duena,

% 10-15 ingurukoa, alegia. Azken kautxu mota horri skim kautxu edo kautxu-salda deritzo. Beste kautxu

moten aldean, kautxu-saldak proteinen eta beste ezpurutasun batzuen proportzio handiagoa du.

Material horiek, gehienetan, 100 bat kiloko baletan prentsatzen dira, material berdineko orriekin

estali eta talko edo antzeko hauts baten suspentsio bat ezarri ohi zaie, biltegiratzean eta garraioan balak

elkarri ez eransteko.

2.2. Heveatik eratorritako kautxuen sailkapena (TSR)

Koagulaziorako eta prozesaketarako beharrezko baldintzak betetzen dituzten arren, kautxu keztatuak eta

plantazioetako krepeak ez dira berdinak prozesagarritasunari eta ontze-abiadurari dagokienez. Hori dela

eta, kautxuen sailkapena egin beharra zegoela ikusi zen. Irizpide teknikoak erabiliz, sailkapen bat prestatu

zen: teknikoki sailkatutako kautxuak (TC kautxuak). Alabaina, sailkapen hori ez zen erabat onartu, eta

Malaysian, geroztik, SMR (Standard Malaysian Rubber) izenekoa garatu zen. Eskema hori, dena den,

NRa ekoizten duten beste estatu batzuek ere onartu dute. Are gehiago, sailkapen horri jarraituz

sailkatutako kautxuei Teknikoki Araututako Kautxu (TSR) deritze.

2.2.1. Teknikoki sailkatutako kautxuak (TC)

Ontze-propietateak kolore-kodea erreferentzia moduan izanda bereiz daitezke –urdina lasterrentzat, horia

ertainentzat eta gorria geldoentzat–, eta zirkuluak batez besteko plastikotasuna adierazten du. SMR eta

TSR sailkapenak garatu direnez geroztik, TC kautxuen merkatuak ez du aurrerapausorik eman.

2.2.2. Malaysiako Kautxu Arautua (SMR)

SMR sailkapena, Teknikoki Araututako Kautxuei dagokiena, NRen (kautxu naturalen) sailkapenik

garrantzitsuena da munduan. Bala-forman merkaturatzen da. SMR espezifikazioak honako ezaugarri

hauetan oinarritzen dira:

• Gorputz arrotzen ezpurutasun-edukia: harea-aleak, azal-zatiak eta abar, halabeharrez

kautxuan itsatsita geratu ahal izan direnak, eta disolbatzaile egokian disolbatutako

kautxua bahe normalizatu batetik iragaztean bereizi egiten direnak.

• Beste ezpurutasun batzuen edukia. Adibidez, skim kautxu edo kautxu-saldarekin

(proteina eta beste ezpurutasun batzuen proportzio handia duenarekin) aizundutako

katxuen zenbait konposatuz ez dira detektatu aurreko metodoarekin. Errauts- eta

nitrogeno-edukien bidez neurtzen da.

• Hezetasun-edukia: dituen gai lurrunkorren kantitatea zehaztuz zedarritzen da.

Kautxu naturala

Kautxua 63

• Walaceren gutxieneko plastikotasun-balioa: kautxuak lantzean degradazio desegokirik ez

duela jasan bermatzen duena.

• Plastikotasun-atxikimenduaren adierazlea (PRI): tratamendu termiko berezi baten bidez

lortutako plastikotasun-aldaketa, degradaziorako joera handiegia eragin dezaketen

metalezko kutsatzaileen edo beste faktore batzuen gabezia bermatzen duena.

• Kolorea eta Mooneyren biskositate-koefizientea: maila batzuetan bakarrik.

2.1. taulak 1979ko urtarrilaz gero indarrean dauden SMR arauen azken bertsioa jasotzen du.

Latexetik abiatuta zuzenean prestatutako lau motek oinarrizko espezifikazio berberak dituzte. Aldea

honako hau da: SMR Lan kolore-intentsitateari muga bat ezartzen zaio, hau da, bere kalitate teknikoa

SMR WFaren antzekoa da, baina egokiagoa da kolore argiko gomazko produktuak fabrikatzeko.

SMR CV SMR LV SMR L SMR WF SMR 10 SMR 20 SMR 50

Latexa

SMcR GP Nahastea

Landa-materialak Parametroa

Biskositate egonkorra

SMR 5

Orri erako

materiala Biskositate egonkorra

44 µµµµm-ko irekiuneak dituen bahean bildutako

ezpurutasunak (% maximoa

pisuan)

0,03 0,03 0,03 0,03 0,05 0,10 0,10 0,20 0,50

Errauts-kopurua (% maximoa

pisuan) 0,50 0,50 0,50 0,50 0,60 0,75 0,75 1,00 1,50

Nitrogeno--kopurua

(% maximoa pisuan)

0,60 0,60 0,60 0,60 0,60 0,60 0,60 0,60 0,60

Materia lurrunkorra (% maximoa

pisuan)

0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80

Wallaceren plastikotasun

azkarra –gutxie-neko hasierako

balioa (P0)–

-- -- 30 30 30 -- 30 30 30

Plastikotasun--atxikimenduaren adierazlea, PRI

(min., %)

60 60 60 60 60 50 50 40 30

Kolore-muga (Lovibond

eskala, max.) - -- 6,0 -- -- -- -- -- --

Kautxu naturala

Kautxua 64

Mooney biskositatea

(ML 1+4, 100 ºC) --3 --4 -- -- -- --5 -- -- --

Bulkanizazioa6 R R R R -- R -- -- --

Kolore-marka kodetua7 Beltza Beltza Berde

argia Berde argia

Berde argia Urdina Marroia Gorria Horia

Plastikozko estalkiaren

kolorea Gardena Gardena Gardena Gardena Gardena Gardena Gardena Gardena Gardena

Plastikozko zerrendaren

kolorea Laranja-

-kolorekoa Magenta Gardena Zuri opakua

Zuri opakua Zuri opakua Zuri

opakua Zuri

opakua Zuri

opakua

1. Saiakuntzak ISO arauen arabera egin behar dira.

2. Landare-olio arineko, ez orbaingileko, 4 pek ditu. Aparteko kontrolerako parametroa ekoizlearentzat: pisuaren % 6-8

azetona-estraktu.

3. Hiru azpigradu, hala nola SMR CV 50, CV 60 eta CV 70, ekoizlearentzako honako biskositate-muga hauekin,

hurrenez hurren: 45-55, 55-65 eta 65-75.

4. Azpigradu bat, SMR LV 50, ekoizlearentzako biskositate-muga 45-55 duena.

5. Ekoizlearentzako biskositate-maila 58-72 bitartean dago.

6. Bulkanizazioari buruzko informazioa erreograma moduan emango da (R).

7. Balaren identifikazio-zerrendaren inprimazio-kolorea.

2.1. taula. SMR espezifikazioen 1979ko bertsioa.

SMR CV eta SMR LV motak, ostera, biskositate kontrolatukoak dira. Gauza jakina zen lehendik

ere, kautxuak biskositate txikiagoa zuela prestatu berria zegoenean eraldatzailearen fabrikara iristen

zenean baino. Eta hori katean zehar aldehido-talde erreaktibo batzuk zeudelako gertatzen zen sareta-

-eratze partzialari esker gertatzen zela ikusi ahal izan da. Talde horiek koagulazioa baino lehen

indargabetuz, prozesu hori inhibitu egiten da, eta plastikotasunaren eta kautxuaren jatorriaren arabera

desberdinak izan daitezkeen hasierako plastikotasunari eta biskositateari iraunarazi egiten die. Teknika

horrekin prestatzen dira hiru SMR CV motak (50, 60 edo 70eko batez besteko Mooney biskositatearekin),

eta SMR LV mota, orbaintzen ez duen olioz arinki nahastua (% 4 pek; Mooney biskositatea 55era

murrizten dute).

SMR 5 mota ere latexetik dator, baina ez SMRa fabrikatzen den lantegi berean koagulatuta. Orri-

-erako materialetik abiatuta prestatzen da (keztatuak, keztatu gabeak edo airean lehortuak), instalazio

gabeziagatik zuzen-zuzenean SMR bilaka dadin eraldatzeko aukerarik ez dagoenean; orri horiek trinkotu

eta balatan paketatzen dira.

Kautxu naturala

Kautxua 65

Fabrika eraldatzaile askok, maiz, orri keztatuen eta krepe marroien konbinazioa erabiltzen dutenez

(% 60 latexetik lortutako kautxua eta % 40 koaguluetatik lortua), 1979an SMR GP gradua sartu zen.

Material horren Mooney biskositatea 58 eta 72 unitate bitartean kontrolatuta dago.

Azkenik, koaguluetatik lortutako hiru graduak (landa-materialak, 2.1. taula) krepe marroien SMR

baliokideak dira.

2.2.3. Teknikoki araututako beste kautxu mota batzuk (TSR)

SMR graduek merkatuan lortutako arrakasta handiari esker, beste estatu ekoizle batzuek sailkapen-

-eskema bera jarraitu dute. Araututako gradu horietako batzuk, adibidez, honako hauek dira: Indonesiako

SIRa, Sri-Lankako SLRa, Thailandiako TTRa eta Txinako CSRa. Baina kontuan hartu beharra dago,

produktu naturalak direnez, araututa egon arren, propietate-mailen esparru zabalak dituztela. Horregatik,

SMR 20ek, adibidez, ez dute SIR 20en berdinak izan beharrik.

2.3. Beste kautxu mota batzuk

Merkatuan badaude, halaber, kautxu aldatuak, eta horietakoak dira honako hauek.

2.3.1. SP kautxuak

Kautxu naturalari egindako aldaketetatik sortuak dira, lantzeko errazagoak (SP, Superior Processing).

% 80 latex normala da; gainerako % 20a latex prebulkanizatua da. Bien nahastea jadanik ikusi ditugun

prozesuetako edozeinen bidez eginez lortzen dira.

Proportzioa alderantzikatuz gero, berriz, material prebulkanizatuan oso kontzentratua den oinarrizko

nahaste bat lortzen da, PA 80 deitua, eta horrek, 1:3 proportzioan kautxu normalarekin nahastuta, SP

kautxuak adinako material prebulkanizatua ematen du. PA 57a orbaintzen ez duen olioarekin nahastutako

PA da (% 70 PA 80 eta % 30 olioa). SP kautxuak estruitu edota arrabolez prentsatu behar diren betegarri

gutxiko nahasteetarako erabiltzen dira.

2.3.2 MG Heveaplus-ak

Kautxu naturalaren aurrean metilo-metakrilatoa polimerizatuz prestatutako polimero txertatuak dira.

Kautxu naturalaren kateek irauten dute eta haietan poli (metilo-metakrilatoaren) kateak txertatuta daude

adar moduan. Bi mota fabrikatzen dira: MG 49 eta MG 30 (PMMAren % 49 eta % 30). Itsasgarrietan

erabiltzen dira; izan ere, horietan, kautxu naturalaren eranskortasuna eta izaera ez-polarra PMMAren

izaera nabarmen polarrarekin konbinatzen da.

Kautxu naturala

Kautxua 66

2.3.3. Kautxu ziklatuzko oinarrizko nahasteak (CRMB)

Kautxu-kateak ziklatuta lortutako produktua da eta bulkanizatuen gogortzaile gisa erabil daitekeen erretxina-

-izaera du.

2.3.4. Kautxu peptizatua

Kautxu naturala da, hasierako biskositate txikia duena. Landu aurretik peptizatuta lortzen da. Bai

ekoizpena eta bai kontsumoa oso txikiak dira.

2.3.5. Kautxu proteinagabetua (DPNR)

Ohikoa baino proteina-eduki murritzagoa duen kautxu naturala da. Ingeniaritzako piezetan bakarrik

erabiltzen da, bestelakoek baino propietate mekaniko estatiko eta dinamiko hobeak baititu.

2.3.6. Oliotan nahastutako kautxu naturala (OENR)

Olio-proportzio handiak dituzten kautxuak dira (% 25 eta % 37,5 artekoa). Erabilera batzuetan emaitza bikainak

dituen arren (negurako pneumatikoetan), arrazoi ekonomikoak direla bide, ez du zabalkunde handirik izan.

2.3.7. Kautxu natural epoxidatua (ENR)

Kautxuaren tratamendu termiko bidez lortzen da, eta tratamendu horretan lotura bikoitzetako batzuk epoxi

talde bilakatzen dira. Hiru mota merkaturatu dira: ENR-50a, ENR-25a eta ENR-10a. Izen horietan, zifrek

epoxi talde bihurtu diren lotura bikoitzen ehunekoa adierazten dute. Kautxu naturalak dituen erresistentzia

mekanikoa eta nekearekiko erresistentzia dituzte, baina hidrokarburuekiko erresistentzia naturalek baino

askoz ere handiagoa dute, eta gasekiko iragazkortasuna eta moteltze-ahalmena, berriz, kautxu butilikoen

antzekoa da. Pneumatiko esperimentalekin egindako probetan, bustian labainketarekiko erresistentzia

handiaren eta errodadurarekiko erresistentzia txikiaren konbinazioa du, baina xehetasun horiek oraindik ere

ez dira egiaztatu industria-arloan.

2.3.8. Kautxu natural despolimerizatua

Kautxu natural likidoa da, mailen arabera biskositate desberdina duena. Tenperatura altuan peptizatzaileekin

egindako murtxikaketa bidez lortzen da. Prototipoak edota serie oso laburrak moldeatzeko erabiltzen da.

2.4. NRaren egitura, konposizioa eta propietateak

Kautxu naturala % 99,99, cis-1,4-poliisopreno lineala da, eta gainerakoa 3,4-poliisoprenoa. Gutapertxak (trans-

-1,4-poliisoprenoa) kautxu naturalarenak ez bezalako propietateak ditu (termoplastikoa da, giro-tenperaturan

kautxu naturala baino gogorragoa eta zurrunagoa da). Kautxu sintetikoa lortu nahi denean, kontuan hartu behar

da transpoliisopreno-ehuneko txikiek aldaketa handiak eragiten dituztela kautxuaren propietateetan.

Kautxu naturala

Kautxua 67

C H 3

C H 2 C

C H 3

C H C H 2

C H 2 C

C H 3

C H C H 2n

C H 2 C

C H 3

C H

C H 2

n

C H C H 2

C

C H

n

polimerizazioa 3,4polimerizazioa

1,2polimerizazioa 1,4

2.1. irudia. Isoprenoaren polimerizazioan lor daitezkeen egiturak.

Poliisoprenozko kautxu naturalean, isopreno-molekula bakoitzeko lotura bikoitz bat dago (2.1.

irudia). Lotura bikoitz horiek sufrearekin bulkanizazioa lortzeko aukera emango duten talde erreaktiboak

dira. Lotura bikoitz horrek oxigenoarekin eta ozonoarekin ere erreakziona dezake, eta erreakzio horiek

degradatu egiten dute kautxua.

Ebakidura handiko nahaste-prozesuetan eta oxigenoaren edo ozonoaren eraginpean, katea eten

egin daiteke. Murtxikaketa deituriko prozesu horretan, kautxuaren pisu molekularra txikiagotu egiten da

errazago prozesatu ahal izateko. Horregatik, oxigeno-kopuru txikiekin has daitekeen degradazio-prozesu

hori egonkortzaileen edo antioxidatzaileen bidez desinhibitu beharra dago.

Kautxuak bere propietate bikainenetako gehienak izatea zor dion eta, aldi berean, bere egitura-

-erregulartasunaren ondorio den ezaugarria kristaltzeko duen joera da. Gune kristalduek materiala asko

sendotzen dute, eta horri zor zaio nahaste gordinek duten sendotasun ona eta betegarri gabeko

nahasteen erresistentzia mekaniko handia.

Bentzenoa, gasolina, landare-olioak, olio mineralak, tetrakloruro-karbonoa eta gisako disolbatzaile

organikoak ukitzen dituenean, kautxu gordina puztu egiten da, eta gel-erako disoluzio likatsua lortzen da.

Prozesu horretan, kateen arteko lotura fisikoak apurtu egiten dira. Alabaina, kautxua bulkanizatuta

dagoenean, puzte hori askoz ere txikiagoa da, disolbatzailearen araberakoa da.

2.5. NR nahasteen formulazioa

Beste kautxu batzuekin egindako nahasteak. NR polarra ez denez, polarrak ez diren beste kautxu

batzuekin nahas daiteke. SBRarekin nahasten da (autoen pneumatikoak), baita BRarekin ere (kamioien

pneumatikoak), eta, neurri txikiagoan, NBRarekin. Nahasteetan oso garrantzitsua da kautxu naturala, bere

bikotekidearen antzeko biskositatea izan dezan, murtxikatua izatea, eta horrela, nahastean zehar barreiaketa

ona lortu ahal izango da. Halaber da oso garrantzitsua azelerazio-sistemak bi kautxuen betebeharrak

betetzea; bestela, azeleratzaileak ez dira bi kautxuetan berdin barreiatuko eta bulkanizazioa desberdina

izango da.

Kautxu naturala

Kautxua 68

Bulkanizazioa. NR peroxidoekin edo energia altuko erradiazioekin bulkanizatu daitekeen arren,

sufrea eta azeleratzaileak erabiltzen dira nagusiki bulkanizazioan. NRak behar duen sufre-kantitate

erlatiboki altua da (2-3 pek), eta, aldiz, azeleratzaile-kantitate txikia (0.4-1 pek). Erresistentzia termikoa eta

itzulgarritasun-joera hobetu nahi direnean, sufre-kantitate txikia (0,2-0,5 pek) edo sufre-emaileak eta

azeleratzaile-kantitate handiagoa (3-5 pek) erabiltzen dira, hots, EV sistema bulkanizatzaileak. Sistema

horien bitartez, zahartzapen-propietate onak eta hondar-deformazio txikiak (bereziki saiakuntza-

-tenperatura altuetan) lortzen dira. Alabaina, sistema horiek, efloreszentzia-arazoak izateaz gain,

bulkanizatuari erresistentzia mekaniko txikiagoa eta propietate dinamiko okerragoak ematen dizkiote.

Azeleratzailearen ahalmen guztia garatu ahal izateko, Zn-oxidoaren 4-5 pek eta azido estearikoaren 1-2

pek ere gehitzen zaizkio. Bestalde, azeleratzaileen konbinazio egokia erabiliz, prebulkanizazioa saihestu

egin daiteke. Neurri hori nahikoa ez denean, inhibitzaile bereziak erabiltzen dira, adibidez CTPa. Horiek

indukzio denbora ez ezik, ontze-amaierarako denbora ere atzeratzen dute.

Agente babesleak. Kautxu naturalak erreaktibotasun kimiko handia du, eta horrek oxidazioarekiko

eta ozonoaren erasoarekiko sentikor bihurtzen du; beraz, beharrezkoa da antidegradatzaile bidez babestea.

Betegarriak. Kautxu naturalak dituen propietate bikainen parte handi bat (egituraren

erregulartasunaren ondorio dena, bestalde) teinkaketa bidez kristaltzeko duen joerari zor dio. Gune

kristaldu horiek sendotzaile gisa jarduten dute, eta, hori dela bide, nahaste gordinek zailtasun-neurri ona

dute, eta betegarririk gabeko nahasteek, berriz, erresistentzia mekaniko ona. Betegarri sendotzaileek

arinki baino ez dute handitzen materialak berez duen erresistentzia mekaniko handia, baina

urradurarekiko erresistentzia eta tarratatzearekiko erresistentzia hobetzen dituzte. N770a, N990a eta

antzeko sendotasun txikiko kargez gain, betegarri diluitzaileak ere erabiltzen dira, hala nola kaolina,

kaltzio karbonatoa, zink-oxidoa edo magnesio karbonatoa erabiltzen dira; izan ere, betegarri horiek

prozesua erraztu egiten dute eta espezifikazio batzuk betetzen laguntzen dute, koloreari edota prezioari

dagokionez (nahastea merkatu egiten dute). Betegarri sendotzaileak gehitzen direnean, bulkanizatuaren

gogortasuna ere handitu dezakegu. Dosia erabili dugun betegarri motaren araberakoa izango da;

betegarri sendotzaileak eransten baditugu, ez dugu 50 pek baino gehiago erantsi behar; gutxiago

sendotutako betegarriak erabiltzen baditugu, berriz, kontzentrazio handiagoetara irits gaitezke.

Prozesaketarako lagungarriak eta beste zenbait. Kautxuaren biskositatea murtxikaketak

murrizten duenez, plastifikatzaileak ez dira kautxu sintetikoetan bezain beharrezkoak, nahiz eta, batez ere

betegarri-proportzio handiekin, asko erabiltzen diren, kargen barreiaketa erraztu eta hobetzearren. Kautxu

naturalak ez du bateragarritasun-arazorik plastifikatzaileekin; beraz, plastifikatzaile natural edo

sintetikoetako edozein erabil daiteke.

Alabaina, facticeak oso garrantzitsuak dira NR konposatuetan; izan ere, estrusio- eta kalandraketa-

-eragiketak egitea errazten dute, bulkanizatu bitartean konposatuen deformazioa galarazten dute eta bulkani-

zazioaren itxura hobetzen dute. Plastifikatzaileekin eta erretxinekin batera, prozesaketarako lagungarri batzuk

erabiltzen dira, hala nola, azido estearikoa, Zn eta Ca-dun xaboiak eta gantz-alkoholen hondarrak. Onenak, hala

ere, Zn-dun xaboia eta gantz-azido koipetsu asegabe bat dira, kargen barreiaketa erraztu eta prozesaketa

leuntzen baitute. Kolore argiko produktuetan nahiago izaten dira Ca-dun xaboiak eta gantz-azido aseak.

Kautxu naturala

Kautxua 69

2.6. NR bulkanizatuaren propietateak

2.6.1. Propietate mekanikoak

Gogortasuna. Oso gogortasun desberdineko bulkanizatuak egin daizteke, oso bigunetatik hasi

(Shore A 30etik 50era) eta oso gogorretaraino (ebonita). Betegarriaren eta plastifikatzailearen

arteko proportzioak aldatuz edota sufre-kontzentrazioak aldatuz lortzen da hori.

Trakzioarekiko erresistentzia. Dagoeneko aipatua dugun NRaren kristaltzea dela eta,

bulkanizatuetan ere gertatzen dena bestalde, NR bulkanizatuek trakzioarekiko erresistentzia handia

dute (20 MPa edo handiagoa). Propietate hori oso erabilia da produktu bigun, pareta meheko eta

erresistentzia handikoen diseinuan, hala nola, medikuntzarako eskularruak, profilaktikoak, edota

globoen fabrikazioan. Betegarri sendotzaileak gehituta, erresistentzia 30 MPa-raino igo daiteke.

Haustura-luzapena. Betegarri-kantitatearen eta bulkanizazio-mailaren funtzioa da. % 500 eta 1000

artekoa izan ohi da.

Tarratatzearekiko erresistentzia. Erresistentzia mota honetan ere kristaltzeak eragina du, eta,

horregatik, oso ona da, kautxu sintetikoetako edozeinetan baino hobea. Isozianatoekin

gurutzatutako poliuretanoek bakarrik dute tarratatzearekiko erresistentzia hobea.

Errebote elastikoa. NR bulkanizatuek oso errebote handia dute, eta SBRak bakarrik gainditzen ditu

horretan. Zink oxidoaren kopuru txiki edo ohikoekin, % 70 edo gehiagoko errebote-balioak lortzen dira.

Urradurarekiko erresistentzia. Kontuan hartzen den urradura motaren araberakoa da:

pneumatiko-azalen kasuan, SBRarena baino txikiagoa dela esan ohi da; baina hori baldintza jakin

batzuetan bakarrik da egia: tenperatura altuetan (40 ºC baino gehiago) SBRaren higadura

txikiagoa da, baina zerbitzu-tenperatura baxuetan alderantziz gertatzen da. Beste urradura mota

batzuetan, granailaketa-tutu malguetan edo kalapatxa-azaletan eta harea nahiz lohi urratzaileak

garraiatzeko tutuetan adibidez, aldi berean erresistentzia handikoa, biguna eta elastikoa den

materiala da onena, eta, kasu honetan, kautxu naturalak aukera paregabeak eskaintzen ditu.

Nekearekiko erresistentzia. Duten elastikotasun handia dela bide (eta hori errebote-balio altuengatik

edo histeresi txikiagatik nabarmentzen da), eta bero gutxi sortzen dutelako, NR bulkanizatuek

nekearekiko erresistentzia handia dute. Horregatik, NRak aplikazio dinamikoetan erabiltzen dira,

dardara edo bibrazioko eta esekidurako elementuetan eta pneumatikoetan, hain zuzen ere.

2.6.2. Beroarekiko eta zahartzapenarekiko erresistentzia

Beroarekiko duten erresistentzia ez da behar adinakoa erabilera askotarako. Erresistentzia hori, batez ere,

aukeratutako bulkanizazio-agenteek, bulkanizazio-baldintzek, kargek eta (bigarren mailan) agente babeslea

aukeratzeak zehazten dute. Emaitzarik onenak EV bulkanizazio-sistemarekin lortzen dira, edo peroxido- edo

uretano-gurutzatzaileekin, bulkanizazio-tenperatura baxuetan lan eginda, ontze-maila apala emanda, silizio-

-betegarriak erabilita eta agente babesle moduan ODPA, SDPA eta MBIa konbinatuta erabilita.

Kautxu naturala

Kautxua 70

Zahartzapenarekiko erresistentzia. Zahartzapenarekiko erresistentzia ona lortzeko, behar-

-beharrezkoa da ontze-ziklo laburretan eta tenperatura baxu samarretan tiazolaren erako agente

babesle eta azeleratzaileak erabiltzea. Hala ere, baldintzarik onenak erabili arren,

zahartzapenarekiko erresistentzia inoiz ere ez da kautxu sintetikoen mailakoa izango.

Giroarekiko eta ozonoarekiko erresistentzia. Lotura bikoitz asko bulkanizatu gabe gelditzen

direnez, giro-baldintzekiko eta ozonoarekiko erresistentziak oso txarrak dira. Ikatzezko beltzak

gehituta hobetu daiteke hori, baina batez ere parafinak, argizari mikrokristalinoak edo enol eterren

bat gehituta. Hala ere, giroarekiko eta ozonoarekiko duen erresistentziak ez du inoiz ere kautxu

aseek dutenarekin lehian sartzerik izango.

2.6.3. Malgutasuna tenperatura baxuan

Plastifikatzailerik gabe ere, NRak tenperatura baxuan duen malgutasuna (hauskortasun gabeko muga-

-tenperatura) kautxu sintetiko gehienek dutena baino hobea da, eta BRak eta silikona-kautxuek bakarrik

gainditzen dute.

2.6.4. Puztearekiko erresistentzia

NR polarra ez denez, haren bulkanizatuek erresistentzia txikia dute polarrak ez diren disolbatzaileekiko.

Olio mineralekin, bentzenoarekin eta gasolinarekin kontaktuan egonez gero (edo murgilduz gero), kautxu

bulkanizatuaren bolumena ehuneko ehunka batzuk handitzen da. Alkoholetan, zetonatan eta esterretan

bulkanizatuak gutxiago puzten dira.

2.7. NRaren erabilerak

Dituen propietate fisiko eta kimikoak direla eta, kautxu naturala gauza askotarako erabiltzen da. Batez ere

solido moduan erabiltzen da, eta oso gutxitan latex gisa. Antzina, kautxuaren aplikazio guztietan erabiltzen

zen, dituen propietate onak zirela bide. Alabaina, kautxu sintetikoek izandako gradu-hobekuntzak eta

espezializazioak direla eta, kautxu naturala erabilera mota askotan ordezkatua izan da, batez ere

beroarekiko eta puztearekiko erresistentzia behar duten pieza teknikoetan.

Kautxu naturala, batez ere, pneumatikoetarako erabiltzen da. Bero-eroale txarra dela eta, bero-

-sorkuntzak eragin handiagoa du pneumatiko handietan. Elastikotasun txikia (histeresi handia) duten

kautxuetan, produktuen barruan beroa metatu egin daiteke, eta horrek pneumatikoaren barne-errekuntza

eragin dezake. Hori dela eta, histeresi bidez bero gutxi sortzen duen kautxu naturala erabiltzen da

kamioien pneumatikoetarako.

Beste erabilera garrantzitsu bat, produktu fin, bigun eta erresistentzia handikoen arlokoa da, hala

nola, globo, profilaktiko eta sanitateko gai eta tresnena (eskularruak, etab.).

Dituen propietate elastiko bikainengatik eta, aldi berean, histeresi txiki izateagatik, esekidurako eta

talka-aurkako elementuak fabrikatzeko ere erabiltzen dira kautxu naturalak.

R motako kautxu sintetikoak

Kautxua 71


3.1. Polibutadienoa (BR)

3.1.1. Egiturak propietateetan duen eragina

Polibutadienoa (BR) butadieno-molekulez osaturiko kautxu sintetikoa da. Molekulen arteko lotura nagusia 1,4

lotura mota da (cis-1,4, batez ere, baina, hein batean bederen, trans-1,4, konfigurazioa dutenak). Neurri

batean 1,2 lotura mota ere izan daiteke.

C H 2 C H 2 C H C H C H 2

C H 2

C H

C H

1,4-Butadieno unitatea 1,2-Butadieno unitatea

BR kantitaterik handiena soluziozko polimerizazioz lortzen da, nahiz eta, zenbaitetan, emultsioz ere

lortzen den.

3.1. taulan ikusten da katalizatzaileak erabiltzeak zer-nolako eragina duen egituran kautxu sintetiko

hau lortzeko. Ziegler-Natta hasarazleak (Ti, Co, Ni, eta Nd) erabiliz gero, cis-1,4 egiturakoak proportzio

handian lortzen dira, % 92 ingurukoak (polimerizazio estereoespezifikoa); baldin eta katalizatzailea litio-

-alkilen bat baldin bada, cis-1,4 konposizio ertaineko BRa lortzen da, 1,2 egituran portzentaje handiagoa

duena. Erradikal libre bidezko emultsiozko polimerizazioz lortutako BRa ez da hain berdinbanatua, eta,

propietate tekniko eskasak dituenez, merkatu txikia du. RhCl2 katalizatzailea erabiliz, emultsio bidezko

polimerizaziotik trans-1,4 egitura duen BRa lortzen da.

Ti Co Ni Nd Li RhCl2 (E) Peroxidoa (E)

Cis-1,4 Trans-1,4 1,2

93 3 4

96 2 2

97 2 1

> 98 < 1 < 1

35 55 10

- 99,5 0,5

15 70 15

3.1. taula. BR batzuen mikroegitura (ehunekotan).

Cis-1,4 motako edukia zenbat eta handiagoa izan, hainbat txikiagoa da beira-trantsizioa (Tg): cis 1,4

BR puruaren beira-trantsizioa 100 ºC ingurukoa da, eta % 96 cis 1,4 egitura duen BR komertzial batena 90

ºC ingurukoa. cis-1,4 polimero puruaren fusio-puntua +1 ºC da, eta ez du deformaziozko kristaltzerik izaten

giro-tenperaturan. Beira-trantsizioa linealki handitzen da 1,2 egituraren proportzioa handitu ahala. Kristaltze-

-joera ere 1,2 motako edukiak zehazten du. Cis-1,4 BR puruak urradurarekiko erresistentziarik onena du,

baina, hezean, trakzioarekiko erresistentzia okerragoa du. 1,2 edukia ugaritu ahala, urradurarekiko

erresistentzia okerragoa izaten du, eta hezean trakzioarekiko erresistentzia hobetu egiten zaio; beraz, bi

erabilera-modu horien artean konpromisoren bat aurkitu beharra ikusten da.


Kautxua 72

3.1.2. BRaren nahasteen formulazioa

Beste kautxu batzuekin egindako nahasteak: Arrabol artean duen portaera txarra eta bulkanizatuek dituzten

propietateak direla eta, hezean duen erresistentzia batez ere, BRa NRarekin (kamioi-pneumatikoetan) edo

SBRa nahastuta (automobil-pneumatikoetan) erabiltzen da. Nahaste horiek abantaila hauek dituzte:

• Betegarri beltz eta olio gehiago sartzeko ahalmena

• Estrusio-abiadura handiagoa

• Nerbio handiagoa

• Fluxu hobea moldeetan

Bulkanizazio-agenteak. BRak NRak baino sufre gutxiago behar du, 1,6-1,9 pek. Azeleratzaile

primario gisa sulfenamidak erabiltzen dira nagusiki, eta sekundario gisa tiuranoak eta, Scorch portaera dela

eta, TMTMa. Azken aldian, OTOS bakarrik edo benzotiazilsulfenamidarekin nahasturik erabiltzen da.

Betegarriak eta plastifikatzaileak: SBRaren eta teinkaketaz kristaltzen ez diren gainerako kautxu

sintetikoen kasuetan bezala, erresistentzia mekaniko egokia lortzeko, betegarri sendogarri gehiago behar

dute, eta kargen proportziorik onena SBRetan baino are handiagoa da, eta kautxu naturaletan baino askoz

handiagoa. Egokienak egitura-adierazle handiko ikatzezko betzak dira.

Murtxikaketan degradaziorik ez dutenez, plastifikatzaileek garrantzi handia dute azken nahastearen

biskositatea erregulatzeko, eta horretarako gomendagarrienak olio mineral aromatikoak eta naftenikoak dira.

Prozesaketarako lagungarriak: SBRarekin erabilitako irizpide berberak erabiltzen dira, eta gantz-

-azidoak, erretxinak eta prozesaketarako lagungarriak erabiltzen dira.

Bai NRa eta bai SBRa BRaz ordezkatzeko, lehenbizi nahasgailuan sartzen dira, eta gero BRa gehitzen

zaie. Ondoren, denboraldi labur batean nahastu egiten da dena, gainerako osagaiak gehitzen hasi aurretik.

3.1.3. Bulkanizatuen propietateak

Lehen aipatu den bezala, oro har beste kautxu batzuekin nahastuta erabiltzen da kautxu sintetikoa: NRarekin

eta SBRarekin eskuarki. NRaren eta SBRaren propietateak arlo batzuetan hobetu egiten dira material horiek

cis-1,4-BRarekin nahastuta, cis-1,4 BRak beira-trantsizioko tenperatura oso baxua duelako. 3.1. irudian,

BRaren ezaugarri nagusien laburpen-koadroa aurkezten da. Nahasteek propietate hauek dituzte:

• Urradurarekiko erresistentzia handia.

• Tenperatura baxuetan malgutasun ona.

• Erresilientzia handia (histeresi txikiagoa, bero-sorkuntza txikiagoa).

• Nekeagatik pitzatzeko joera txikiagoa. Pneumatiko-azalen kasuan, marrazki-hondoan eta

saihetsetan arraildura txikiagoak izateagatik nabarmentzen da.


Kautxua 73

• Alderanztearekiko erresistentzia handiagoa, eta hori tamaina handiko pneumatiko-azaletan

abantaila da; izan ere, horiek bulkanizazio-ziklo luzea behar dute beroa produktuaren

barruraino iristeko. Horrek azalaren gainbulkanizazioa (gehiegizko bulkanizazioa) eragiten

du, eta, pneumatiko horiek erabiltzean, lodierarik handieneko guneetan batik bat, tenperatura

altuetara iristen dira sortutako beroa barreiatzeko zailtasunen ondorioz.

• BR-edukia handituz, nahasteetan errodadurarekiko erresistentzia txikiagotu egiten da, eta

hori abantaila da gasolina-kontsumorako. Aldi berean, trakzioa, hezean egindakoa bereziki,

okerragotu egiten da. Bestalde, nahaste horietan BR-eduki handiagoa izateak eragina du

izotz gaineko trakzioan, eta hori oso garrantzitsua da negurako pneumatikoetarako

konposatuak formulatzerakoan.

Aire zabaleko erresistentzia Sugarrekiko erresistentzia

Urarekiko erresistentzia Koipe/olioekiko erresistentzia

Erregaiekiko erresistentzia Beroarekiko erresistentzia Malgutasuna tenp. baxuan

Ezaugarri mekanikoak

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 oso kaskarra = 1 apartekoa = 11

3.1. irudia. BRaren ezaugarriak.

3.1.4. BRaren erabilera

BRaren erabileraren % 90 pneumatikoetarako izaten da. Alabaina, pneumatiko erradialak azaldu zirenez

gero, konposatu horren erabilera aldatu egin da: lehen urradurarekiko erresistentzia hobetzeko erabiltzen

zen, orain pneumatiko erradialetan, karkasetan eta albo-paretetan erabiltzen da; izan ere, pneumatiko horiek

berezko urradurarekiko erresistentzia dute, pneumatiko diagonalek baino handiagoa gainera.

Era berean, urradurarekiko erresistentzia ona behar duten produktuetan ere erabiltzen da, hala nola,

zapata-zoletan, zinta garraiatzaileetan, kolpe-leungailu edo talka-leungailuetan, transmisio-uhaletan, arrabol-

-azaletan, eta abarretan.


Kautxua 74

3.2. Estireno-butadieno kautxuak (SBR)

3.2.1 Egitura eta aldagaiak

SBRa, NRa eta IRa bezala, erabilera arrunteko kautxua da, eta aplikazio askotan erabil daiteke, bereziki

pneumatikoetan. NRaren ondoren, kautxurik garrantzitsuena da.

SBRak estirenoaren eta butadienoaren kopolimeroak dira, eta haietan, normalean, estirenoa % 23-40

izaten da. Egitura hau dute:

C H 2 C H 2 C H C H C H 2 C H

Butadieno unitatea Estireno unitatea

3.2 taulan SBR kautxu komertzial batzuk azaltzen dira. Ekoizteko modu asko daude; beraz, gradu

desberdinak hautatzerakoan, kontuan hartu beharko ditugu parametro hauek:

Polimerizazio-sistema

Kautxuak emultsio bidez (hotzean edo beroan) edota disoluzio bidez lor daitezke.

Emultsiozko polimerizazioak (E-SBR) zenbait abantaila ditu. Lehenik, polimerizazio-erreakzioan

sortutako beroa urak azkar xurgatzen du, eta, ondorioz, erreakzio-masaren tenperaturaren kontrola

handiagoa eta errazagoa da. Gainera, erreakzio-giroaren biskositatea ia konstante mantentzen da. Masa edo

disoluziozko polimerizazioetan, ordea, pisu molekularra handitu ahala, biskositatea nabarmenki handitzen da.

Halere, polimerizazio-erreakzioa ezin da butadienoa eta estirenoa guztiz kontsumitu arte burutu, neurri

batetik aurrera molekulak linealki hazten jarraitu ordez adarkatzen eta elkargurutzatzen hasten baitira. Kasu

horretan lortutako materiala lantzea oso zaila da, eta bulkanizatuek ezaugarri mekaniko eskasak dituzte. Hori

dela eta, butadieno/estireno nahastearen % 70-75 polimerizatu denean inhibitzaileak gehituz polimerizazioa

geldiarazten da. Erreakzionatu ez duten butadienoa eta estirenoa berreskuratu egiten dira, berriro erabiltzeko.

Erreakzio-produktua latexa da. Hari antioxidatzaileren bat gehitzen zaio polimeroa egonkortzeko,

gatzuna eta aluminio sulfatoa koagulatzeko eta, ondoren, lehortu, konprimitu eta balatan jarri ahal izateko.

Ezaguna zen polimerizazio-tenperatura zenbat eta baxuagoa izan lortutako polimeroen propietate

teknologikoak hobeak zirela. Peroxido motako hasarazleekin 50 ºC baino tenperatura baxuagoak erabiliz

gero, prozesuak luze irauten du, eta, zenbaitetan, polimerizaziorik ez da gertatzen. Baina erredox motako

hasarazleak garatu direnetik, tenperatura baxuan ere, 5 ºC-an adibidez, erreakzio-abiadura egokiak lortzen

dira. SBR bi mota horiek bereizteko, 50 ºC-an lortutakoei “beroak” (hot-SBR) deritze eta 5 ºC-an lortutakoei

“hotzak” (cold-SBR). Erredox hasarazleetan oinarritutako sistemetan polimerizazio-abiadura azkarragoa

izateaz gain, kateen hazkundea nagusiki lineala da. Ondorioz, 250.000ko pisu molekularrak adarkatze eta

elkargurutzatze gehiegirik gabe lortzen dira. SBR beroen kasuan pisu molekularra 90.000 da.


Kautxua 75

SBR mota berrienak soluziozko polimerizazioz (L-SBR) lortutakoak dira. Sintesia monomeroak

disolbatzaile organiko batean, hidrokarburo aromatiko edo alifatiko batean, sarturik egiten da, eta

katalizatzaile gisa organo-metalikoak erabiltzen dira, butil-litioa normalki. Polimerizazio-produktua kautxuzko

disoluzio bat da. Disolbatzailea eta erreakzionatu ez duten monomeroak lurrunduz lortzen da kautxua.

Disoluzio bidezko polimerizazioaren abantailak honako hauek dira: fabrikazio-baldintzak aldatuta

(katalizatzailearen kontzentrazioa, disolbatzailearen izaera, monomeroen gehitze-ordena etab., adibidez),

muga batzuen barruan, geure gurarien arabera emaitza moduan ateratzen den kautxuaren molekula-

-ezaugarriak aldatu ahal izatea, eta, horren ondorioz, baita haren propietate teknologikoak ere, noski. Hortaz,

kate-tamaina kontrolatu egin daiteke, hots, polimeroaren pisu molekularra, pisu molekularren banaketa,

butadieno-zatiaren cis-1,4, trans-1,4 eta 1,2 egiturek katean duten proportzioa, butadienoak eta estirenoak

katean zehar duten molekula-banaketa, etab. Emultsio bidezko polimerizazioa beti ere banaketa estatistiko

bati dagokio, hau da, zoriari; disoluzio bidezko polimerizazioan, aldiz, zorizko edota blokezko kopolimeroak

lor daitezke.

Disoluzio bidez polimerizatutako SBRen beste abantaila bat hau da: purutasun handiagoa. Butadieno-

-estireno kopolimeroaren purutasuna % 98tik gorakoa izatera irits daitekeena; emultsio bidez

polimerizatutako SBRetan, aldiz, % 92 izan daiteke, gutxi gorabehera. Azken horietan, polimerizazioan

erabilitako emultsionatzaileak, katalizatzaileak, aldatzaileak, etab. zikinkeria (ezpurutasun) moduan gelditzen

dira. Disoluzioz lortutako SBRen beste abantaila bat adarren edo alboko kateen eduki txikiagoa izatea da;

horrek fluxu-ezaugarri hobeak ematen dizkie, eta betegarri- nahiz olio-proportzio handiak onartzeko aukerako

bihurtzen ditu (ikus 3.3. taula).

Polimerizazioa Kautxu mota Konposizioa

SERIEA Disoluzioa Emultsioa (hotzean)

Emultsioa (beroan) BR SBR HSR Purua

Ikatzezko beltza eta

olioa < % 14

Olioa > % 14

Ikatzezko beltza eta

olioa > % 14

1000-1099 X X X

1100-1199 X X X

1200-1249 X X X X

1250-1299 X X X

1300-1349 X X X

1350-1399 X X X

1400-1449

1450-1499

1500-1599 X X X

1600-1699 X X X

1700-1799 X X X

1800-1899 X X X

1900-1999 X X

3.2. taula. Merkatuko SBR kautxu motak.


Kautxua 76

Emultsioz Disoluzioz

Estireno-edukia, % Monomeroen sekuentzia Errautsak, % Azido organikoak, % Kautxu-hidrokarburoa, % Pisu molekularraren banaketa Alboko kateak Kolorea

23,5 zorizkoa

0,75 6,25

91-92 zabala

asko eta luzeak horizta

25 blokea edo zorizkoa

0,1 0-0,5

98 estua edo zabala,

nahi bezala

gutxi eta laburrak oso zuria

3.3. taula. Emultsioz eta soluzioz lortutako SBRen ezaugarriak.

Gainera, emultsioz lortutako SBRetan beste parametro hauek ere kontuan hartu behar dira:

• Monomero-proportzioa. Normalean % 23,5ekoa izaten da, baina badaude eduki

desberdina duten mota bereziak ere, SBR 1505aren % 9,5etik hasi eta SBR 1513aren,

1519aren eta 1516aren % 40raino. Estireno-proportzioa handituz, bulkanizatuen gogortasuna

handitu egiten da, baina ezaugarri elastikoak eskasagoak dira.

• Biskositatea. Propietate hau pisu molekularrarekin erlazionatuta dago. Mota gehienek 50 ±

5 Mooney unitateko biskositatea daute, baina badaude, halaber, biskositate txikiagoa

daukatenak, esaterako SBR 1510a, 32ko biskositatea duena (salgai jakin batzuk –

bulkanizatu harrotuak– fabrikatzeko egokiagoa gertatzen da), eta biskositate handiko beste

batzuk, SBR 1570a adibidez, 117ko biskositatea duena. Azken hori betegarri- eta

plastifikatzaile-proportzio handiko formulazioetarako aproposa da. Zenbat eta biskositate

handiagoa, hainbat ezaugarri hobeak ditu kautxuak, eta zenbat eta txikiagoa biskositatea,

hainbat hobea da jariapena.

• Emultsionatzaileak. Bi motatakoak erabiltzen dira batez ere. Gantz-azidozko xaboiak

bulkanizazio-abiadura handixeagoa duten nahasteak eta eranskortasun txikiko bulkanizatu

zuriak ematen ditu (eranskorrak izatea interesatzen zaigu; izan ere, pneumatikoak egitean

geruza batzuk jartzen dira eta horiek elkarrekin ongi eranstea interesatzen zaigu). Bestalde,

eranskortasun handixeagoa duen azido erresinizko xaboia ere badago.

• Egonkortzaile mota. Ahalmen orbaintzailean eta biltegiratzeko ahalmenean dute aldea.

Adibidez, SBR 1500a (antioxidatzaile orbaintzailea) ez da erabiltzen produktu zurietan eta,

aldiz, SBR 1502ak (orbaintzen ez duen antioxidatzaileak) ez du erabilera-mugarik.

• Koagulatzailea. Koagulatzaile moduan azido sulfurikoa, alumina, gatzuna eta kola erabiltzen

dira. Koagulatzaile motak eragina du errautsen edukietan, eta horrek eragin egiten du

materialak isolatzaile elektriko moduan duen portaeran; adibidez, SBR 1509a, aluminio

sulfatoz koagulatuta, aparta da kableak isolatzeko.


Kautxua 77

• Olio mota eta -kantitatea (olioarekin nahastutako kautxuak, OESBR, Oil Extended SBR).

Pisu molekular handiko kautxuak dira (propietate mekaniko onak eta jariapen txarra), baina,

lantzeko prozesua errazteko, olioa (% 50eraino) gehitzen zaie. Gainera, merkeago ateratzen

da; izan ere, olioa kautxua baino merkeagoa da.

SBRzko latex bati koagulazio aurretik beltz-dispertsio bat gehituz gero, eta batera

koagulatuz, lortzen den kautxuak ikatzezko beltza egoki barreiatuta darama (masterbatch-a).

Bide horrek ekoizleen instalazioetan ikatzezko beltza gehitu beharra saihesten du,

barreiaketa ona bermatzen du eta, bereziki, ikatzezko beltzak manipulatzean gertatzen den

zikintzea ekiditen du.

• Beltz mota eta kopurua (Masterbatch-a beltzarekin). Ikatzezko beltza fabrikan nahastu

beharra saihesten du eta barreiaketa ona bermatzen du.

Azkenik, estireno eta butadienoaren kopolimerizazioaz beste produktu mota bat lor daiteke: estireno-

-butadieno (HSR) erretxinak. Aipatu den bezala, butadienoaren eta estirenoaren kopolimeroak dira, eta

estirenoaren proportzioa SBR kautxuetan baino handiagoa den arren, benetan ez dago beren artean

definitutako halako muga jakinik. Sarritan, bi taldetan sailkatu ohi dira:

- Gutxi gorabehera % 40tik 70erainoko estireno-edukia duten polimeroak, batzuetan “elastomero

autosendotu” deritzenak;

- Gutxi gorabehera % 70etik 85erainoko estireno-edukia duten polimeroak, estireno-eduki handia

duten benetako erretxinak edota, soilago esanda, estireno-erretxinak.

Estireno-eduki handia duten erretxinak gehigarri moduan bakarrik erabiltzen dira, baina giro-

-tenperaturan edota tenperatura altu samarretan oso gogorrak direnez, nahastea 100 ºC-tik gorako

tenperaturan prestatu behar da, eta hori, normalean, barruko nahasgailuetan bakarrik lortzen da.

Erretxina horiek dauzkaten nahasteen formulazioan kontuan hartu behar da, estireno-edukia

handiagoa denez azkeneko material polimerikoan dauden lotura bikoitzen proportzioa txikiagotu egiten dela,

eta, beraz, agente bulkanizatzaileen dosiak laburtu egin behar direla. Gutxi gorabeherako arau enpirikoa hau

izan daiteke:

Kopolimeroan konbinatutako estirenoaren ehunekoa......................................................... 85 70 55 50 40

Hidrokarburo bulkanizagarritzat (SBR) hartzen den kopolimeroaren ehunekoa................. 35 50 65 70 80

Material hauek gogortasun handiko bulkanizatuak lortzeko erabiltzen dira, dentsitatea oso handia ez

izatea beharrezkoa denean batez ere, eta, bereziki, kolore argikoak izan behar dutenean eta Shore edo

IRHD gogortasuna 90 edo handiagoa duten bulkanizatuak behar direnean. Oinetako-zola eta zoladura asko,

adibidez, ia ezinezkoa izango litzateke SBR edo kautxu natural bidez, betegarri sendotzaileak erantsita

bakarrik, lortzea. Dentsitatea asko handitzeaz gainera, nahaste horiek oso biskositate handikoak izango

lirateke, eta ezinezkoa litzateke behar bezala prestatzea eta lantzea.


Kautxua 78

3.2.2. SBR nahasteen formulazioa

Beste kautxu batzuekin egindako nahasteak. Polartasun txikia duenez, SBR kautxua polarrak ez diren kautxu

guztiekin nahas daiteke. BRarekin eta NRarekin egindako nahasteak oso garrantzitsuak dira pneumatikoen

arloan. SBR kautxuak NBRarekin eta antzeko kautxu polarrekin nahastuta egindako nahasteak akrilonitrilo-

-eduki txikiko NBR mailetara murriztuta daude.

Agente bulkanizatzaileak. Lotura bikoitzen proportzio txikiagoa duenez, kautxu naturalak baino sufre-

-kopuru txikiagoa behar du (1,5-2 pek), baita azeleratzaile-kopuru txikiagoa ere. ZnO eta azido estearikotik,

berriz, kopuru berberak behar ditu. Olioarekin nahastutako kautxuaren kasuan, kautxu-eduki errealarekiko

kalkulatzen da, duen olio-edukia zenbatu gabe.

Antioxidatzaileak. Polimerizazio-prozesuan antioxidatzailea erantsiz gero, biltegiratzean oso

egonkortasun ona duen kautxua lortzen da. Alabaina, erabilera askotarako egonkortzaileak erantsi beharra

dago, adibidez tenperatura altuetan edota erabilera dinamikoetan lan egin behar dutenean. Ozonoaren

erasoei dagokienez, berriz, esan beharra dago sentikorra dela, eta, aire zabalean egon beharra edota

ozonotan aberatsa den giroan jardun beharra aurreikusten denean, ezinbestekoak dira argizariak edota

ozonoaren aurkako tratamenduak.

Betegarriak. Sendotzaileak ez diren betegarriak dituzten SBR bulkanizatuek NR eta CR kautxuek baino

trakzioarekiko erresistentzia eta urradurarekiko erresistentzia txikiagoak dituzte. Hala ere, ikatzezko beltzek eta

betegarri zuri sendotzaileek SBRari, NRari eta CRari ematen dizkieten maila bereko trakzioarekiko erresis-

tentzia eta urradurarekiko erresistentzia ematen dizkiete; izan ere, sendotze-efektua handiagoa da SBRan.

Plastifikatzaileak. SBRa murtxikatzen ez denez, plastifikatzaileek oso zeregin garrantzitsua dute

konposatuaren biskositatea doitzeko. Plastifikatzailerik erabilienak olio mineralak dira, parafinadunetatik hasi eta

aromatikoetaraino. Landare-olioak eta animalia-olioak ere oso garrantzitsuak dira prozesuaren laguntzaile legez.

Erretxinak. Eranskortasun ona lortzeko, NRari erretxinak gehitzea baino garrantzitsuagoa da SBRari

gehitzea. Azido erresinikotik eratorritako emultsionatzaileak erabiliz polimerizatu diren SBRek gantz-azidoa

emultsionatzaile moduan erabiliz lortutako graduek baino eranskortasun hobea dute.


Ondoko irudian laburbiltzen dira SBRaren ezaugarri orokorrak.

Aire zabaleko erresistentzia Sugarrekiko erresistentzia Urarekiko erresistentzia Koipe/olioekiko erresistentzia Erregaiekiko erresistentzia Beroarekiko erresistentzia Malgutasuna tenp. baxuetan Ezaugarri mekanikoak oso eskasa = 1 aparta = 11 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

3.2. irudia. SBRen ezaugarriak.


Kautxua 79

Emultsioz lortutako SBRak. SBRek betegarri sendotzaileak behar dituzte erresistentzia mekanikoaren

maila egokia lortzeko. Betegarri horiekin, sarritan, kautxu naturalaren urradurarekiko erresistentzia gainditzen

duena lortzen dute, baina, hala ere, SBRen tarratatzearekiko erresistentzia txikia da. Bestalde, SBRaren

propietate elastikoak (erresilientzia) NRarenak baino okerragoak dira.

Neke dinamikoarekiko erresistentzia, zahartzapenarekiko erresistentzia eta erresistentzia termikoa,

berriz, oso onak dira; arlo horietan, kautxu naturala baino hobeak dira (erabilera-tenperatura 20 ºC handiagoa

da). Hala ere, ozonoaren aurkako gehigarririk gabe, SBRaren bulkanizatuek ez dute ozonoarekiko eta aire

zabalarekiko kautxu sintetikoak duen erresistentzia. Haien zahartzapenarekiko erresistentzia, dena den,

formulazio bidez hobetu daiteke (erdi-EV edo EV sistema).

Urradurarekiko eta zahartzapenarekiko duen erresistentzia bikaina dela eta, SBRa oso iraunkorra da,

eta erabilera askotan ordezkatu du kautxu naturala.

Propietate dinamiko okerragoak eta bero-sorkuntza handiagoa ditu SBRak, baina, beroarekiko

erresistentzia handiagoa duenez, erabilera-tenperatura handiagoak onar ditzake. Alabaina, pareta lodiak

dituzten produktuetan, kamioi-pneumatikoetan, abiadura handirako pneumatikoetan edota muturreko indar-

-balioak jasan beharreko kautxuzko guneak dituzten piezetan, sortutako beroa metatu egiten da kautxuak

duen eroankortasun txikia dela bide, eta horrek SBRak onartutako tenperaturak baino handiagoetara iristea

ekar lezake. Erabilera mota horietarako, BR, NR edo IR produktuetan oinarritutako nahasteak erabiltzen dira.

SBRa kautxu ez-polarra denez, haren bulkanizatuak elektrizitate-eroale txarrak dira, nahiz eta SBR

kautxuen propietate elektrikoak ekoizpen-prozesuaren araberakoak izan, hau da, hondarreko emultsiona-

tzailearen eta elektrolito-edukiaren araberakoak.

Bulkanizatuek disolbatzaile ez-polarrei, azido diluituei eta baseei aurre egiten diete, baina izugarri

puzten dira gasolina, olio, koipe eta gisakoez inguratuta daudenean.

Disoluzioz lortutako SBRa. SBRek, zorizko banaketa dutenez, histeresi txikiagoa (bero-sorkuntza

txikiagoa) dute, eta urradurarekiko erresistentzia handiagoa. Emultsioz lortutakoak baino puruagoak direnez,

ur gutxiago xurgatzen dute, eta propietate elektriko onak dituzte. Halaber, ez dute usainik, ezta kolorerik ere.

Blokezkoek haustura-tenperaturak baxuak dituzte; propietate elastiko onak dituzte, ur gutxiago xurgatzen

dute eta, batez ere, eroankortasun elektriko txikia dute. Era berean, urradurarekiko erresistentzia ona dute, eta

bulkanizatutako SBR normalak (SBR normalak emultsioz lortutakoak dira) baino gogorragoak dira.

Oliotan hedatutako SBRa eta masterbatch-a. Oinarri moduan pisu molekular handiko polimeroa du,

eta, olioa gehituz, biskositatea doitu egiten da SBRaren gradu normalen mailara iritsi arte. Horregatik, ez

dago alde handirik propietate teknikoetan. Pneumatikoetan, oliotan hedatutako SBRak ondo heltzen dio

errepideari eta, bibrazioei dagokienez ere, zarata txikia ateratzen dute. Bestalde, masterbatch deituak ohiko

SBRen antzekoak dira, eta betegarri-kopuru baliokidea dute.


Kautxua 80

3.2.4. SBRaren erabilerak

Emultsio bidez lortutako SBRak BRekin konbinatuta erabiltzen dira, nagusiki autoen pneumatikoak ekoizteko.

Pneumatiko handiak eta abiadura handietarakoak egiteko, bero-sorkuntza dela eta, E-SBR produktua NRak,

IRak edo BRak ordezkatzen du. Honako hauek egiteko ere erabiltzen da: zintak, zapata-zolak, kable-

-isolamenduak, tutuak, arrabol-estaldurak, osasun-tresnak, farmazietakoak eta medikuntzakoak, elikagaiak

biltzeko zorroak eta abar. 3.4. taulan laburbiltzen dira E-SBRaren gradu nagusien erabilerak.

Zorizko L-SBRa E-SBRarekin nahasten da estrusioa hobetzeko, eta, bereziki, estruitutako materialen

ertza zorrozteko eta azalaren leuntasuna hobetzeko. Blokekoak, berriz, nagusiki zapata-zoletan, arrabol-

-estalduretan eta produktu tekniko berezietan erabiltzen dira.

Erabilerei dagokienez, orientazio moduan, SBRaz egindako salgaien kontsumoa azaltzen da 3.4.

taulan. Datuak AEBkoak dira eta gaika ematen dira.

Pneumatiko-azalak........................................................ Kable-isolatzaileak.........................................................

% 67,9 % 0,8

Pieza tekniko moldeatuak.............................................. Oinetakoak..................................................................... Uhalak............................................................................ Tutu malguak................................................................. Pieza zelularrak................................................……...... Iragazgaitzak........................................………............... Gehigarriak.................................................................... Beste erabilera batzuk....................................................

% 3,8 % 4,7 % 0,6 % 1,3 % 3,8 % 0,8 % 0,8 % 15,4

3.4. taula. SBRzko salgaien kontsumoa AEBetan.

3.3. Butadieno-akrilonitrilo kautxuak (NBR)

3.3.1. Egitura eta aldagaiak

NBRaren egitura-formula hau da:

C H 2 C H 2 C H C H C H 2 C H

Butadieno unitatea Akrilonitrilo unitatea

C N

Butadienoa akrinitriloarekin polimerizatzeko prozesuaren eta butadienoa estirenoarekin polimerizatzeko

prozesuaren artean kidetasun izugarria dago. Alabaina, NBRaren ekoizpenean, bereziki hartu behar da kontuan

butadienoak eta akrilonitriloak duten erreaktibitate desberdina. Estirenoaren eta akrilonitriloaren arteko beste alde

bat honako hau da: akrilonitriloak uretan askoz ere disolbagarritasun handiagoa du. SBRarekin bezala, parametro

asko sartzen dira jokoan NBRaren kasuan, eta, horren ondorioz, merkaturako produktu ugari egin daitezke:


Kautxua 81

• Akrilonitrilo-edukia: Akrilonitrilo-edukia pisuaren % 18tik % 50eraino alda daiteke. Poliakrilonitriloaren

beira-trantsizioko tenperatura, + 90 ºC-koa da; polibutadienoarena, berriz, - 90 ºC-koa; beraz,

akrilonitrilo-edukia handituta, NBRren Tg ere handitu egiten da, baita haustura-tenperatura ere.

Propietate elastikoak txartu egiten dira akrilonitrilo-edukia handitzean, baina, aldi berean,

termoplastikoago bihurtzen da, eta horrek abantailak eskaintzen dizkio prozesagarritasunari.

3.3. irudia. Puztearekiko erresistentzia akrilonitrilo-edukiaren arabera: B fuela: isooktano/toluenoa 70:30; C fuela: isooktano/toluenoa 50:50;

ASTM 1 zk.ko olioa: nagusiki olio mineral parafinaduna; ASTM 3 zk.ko olioa: olio mineral aromatiko/naftenikoa.

Bi taldeen polaritatea oso desberdina da. Beraz, kopolimeroaren polaritatea akrilonitrilo-edukiaren

arabera handitzen da: polarragoa izaki, bateragarriagoa da substantzia polarrekin (ester edo eter antzeko

plastifikatzaileekin), baina, aldi berean, hoztean portaera okerragoa du eta elastikotasuna ere okerragoa du.

Hau da, polarrak ez diren disolbatzaileetan (olioa, gasolina, koipea) puztearekiko erresistentzia are

handiagoa da akrilonitrilo-edukia handiagoa denean (ikus 3.3. irudia).

Disolbatzaile ez-polarretan duten disolbagarritasuna eta gasekiko iragazkortasuna are txikiagoak dira

akrilonitrilo-edukia handiagoa denean. Eta akrilonitrilo-edukia handitzen bada, giro-tenperaturan duen

gogortasuna ere handitu egiten da.

Koadro honetan laburbildurik ematen dira akrilonitrilo-edukia handitu ahala gertatzen diren propietate-

-aldaketak.

akrilonitrilo-edukia %

C fuela B fuela ASTM-3 zk.ko olioa ASTM-1 zk.ko olioa

Pisu

-ald

aket

a D

G (%

)


Kautxua 82

• Polimerizazio-tenperatura. Tenperatura baxuan ekoitzitako NBRaren graduek (Cold rubber)

tenperatura altuan ekoitzitakoek (Hot NBR) baino adarkatze txikiagoa dute. Beraz, hotzean,

polimerizatutako NBRak errazago lantzen dira eta, estrusioan zein kalandraketan, puztea txikiagoa

izaten da materiala arraboletik edo pitatik irtetean; uzkurdura ere txikiagoa da materiala hoztean.

Profilak eta xaflak azal leunagokoak ateratzen dira. Beroan polimerizatuen abantaila bakarra da

bulkanizatu gabeko nahiz konformatutako produktuetan forma-egonkortasuna apur bat hobea izatea.

• Biskositatea. Biskositateak kautxuen prozesagarritasunean eragiten du. Biskositate txikiagoak

prozesagarritasun hobea dakar. Hala ere, ez dago alderik biskositate desberdineko NBR

bulkanizatuen artean puztearekiko erresistentziari eta tenperatura baxuetan duten malgutasunari

dagokienez, baldin eta akrilonitrilo-edukia berbera bada. Oso biskositate baxuko NBR graduak

(likidoak) erabiltzen dira lurruntzen ez diren plastifikatzaile bateragarri moduan beste NBR

batzuekin nahasteak eginda. Bulkanizazioa egin bitartean, plastifikatzaile horiek kautxu

gurutzatuarekin erreakzionatzen dute, eta ezin daitezke handik atera.

• Prebulkanizatua. Polimerizazioan dibinilbentzeno-kantitate txiki bat gehituta, prebulkanizatuak izan

diren NBR graduak NBR gradu arruntekin nahas daitezke prozesaketako portaera hobetzeko

(estrusio eta kalandraketa hobeak). Horrela lortzen den bulkanizatuak hondar-deformazioa eta

disolbatzaileekiko puzte-joera txikiagoa du. Alabaina, trakzioarekiko erresistentzia, urradurarekiko

erresistentzia eta haustura-luzapena murriztu egiten dira.

• Egonkortzaileak. Egonkortzaileek egonkortasun ona ematen diote biltegiratuta dauden bitartean,

eta nahasketan zehar eta ondorengo prozesaketako tenperatura altuetan gerta daitezkeen ziklazio-

-erreakzioetatik babestu egiten dute babestu egiten dute ziklazio-erreakzioetatik nahastu bitarteko

eta ondorengo prozesuko tenperatura altuen eraginpean jartzen denean. Kautxuari kimikoki lotzen

zaizkion antioxidatzaileak ere erabili ohi dira.

AKRILONITRILO-EDUKIA HANDITU AHALA GERTATZEN DIREN PROPIETATE-ALDAKETAK

Olioarekiko erresistentzia

Trakzioarekiko erresistentzia Gogortasuna

Urradurarekiko erresistentzia Gas-iragazkortasuna Beroarekiko erresistentzia Hotzarekiko erresistentzia

Erresilientzia Hondar-deformazioa Plastiko polarrekiko bateragarritasuna

HA

ND

ITU

MU

RR

IZTU


Kautxua 83

• Erreaktibo-taldea sartzea (X-NBR). Terpolimeroak dira, eta hirugarren monomeroak gehienetan

alboko karboxilo-taldea du. Hirugarren monomeroaren karboxilo-taldeek ZnO eta antzeko metal-

-oxidoekin erreakzionatu, eta polimero-kateen sareta eratzea eragin dezakete. Beraz,

bulkanizazioan zehar agente arruntak erabiliz (sufrea, azeleratzailea, ZnO), sufre-loturak eratzeaz

gainera, zink-gatzezko zubiak ere eratzen dira. Zink oxidoak bulkanizatzaile legez jarduten duenez,

nahaste-zikloaren amaieran eransten da, eta, maiz, zink oxidozko mota bereziak erabiltzen dira,

nahaste horiek duten prebulkanizaziorako joera murrizteko. Alboko karboxilo-taldeek, izaera

hidrofilikoa dutenez, betegarri zuriekiko zaletasun handia daukate, eta, hori dela bide, betegarri

horiek bulkanizatutako NBR normalak baino sendotasun handiagoa ematen dute.

Karboxilo-taldeak bulkanizazioan parte hartzen badu, NBR bulkanizatuek disolbatzaileekiko

puztearekiko erresistentzia handiagoa dute, eta urradurarekiko erresistentzia hobea, baina

gogortasuna karboxilorik gabeko NBR graduetan baino handiagoa da. X-NBRaren propietate

dinamikoak oso onak diren arren, beroarekiko erresistentzia eta hondar-deformaziorako

ahalmena okerragoak dituzte.

• Nahasteak PVCarekin. Merkatuan badaude NBR/PVC nahasteak, 70/30 eta 50/50 proportzioetan,

baina, betiere, kontuan hartuta akrilonitriloa % 25 baino gehiago duten nitrilo-kautxuek

bateragarritasun mugagabea dutela. Nahaste horien helburua ozonoarekiko erresistentzia

elastikotasunarekin konbinatzea da, eta, gainera, PVCa gehitzeak apolarrak diren edo oso

polaritate txikia duten disolbatzaileekiko erresistentzia handitzen du, eta trakzioarekiko eta

urradurarekiko erresistentzia nahiz estrusio- eta kalandraketa-gaitasunak hobetzen ditu, baina

propietate elastikoak (erresilientzia eta hondar-deformazioak) eta tenperatura baxuetako

erresistentzia txartu egiten ditu.

• Nahasteak plastifikatzaileekin. Erabiltzen den plastifikatzailea butilo-ftalatoa da, eta oliorik ezin

gehi dakioke; izan ere, olioarekiko jarkikorra da, eta nahastetik kanpo botako luke olioa. Kargen

barreiaketa hobea izateko aukera ematen du, eta nahaste bigunak lantzea errazten du.

• Nahasteak ikatzezko beltzekin. Beltzaren barreiaketa hobea izateko aukera ematen du. Bestalde,

nahasteko instalazioak garbiago edukitzeko aukera ematen du.

• Itsasgarrien industrian mota batzuk pikorretan erabiltzen dira. Disolbatu beharra dagoenez,

balak disolbatzea baino errazagoa izaten da pikorrak disolbatzea. NBR hautsa ere badago, eta

PVCa aldatzeko erabiltzen da; plastifikatzaile moduan jokatzen du.


Kautxua 84

3.3.2. NBRaren formulazioa

Beste kautxu batzuekin egindako nahasteak: Polarrak ez diren kautxuekin, NRarekin edo BRarekin

adibidez, bateragarritasun mugatua dute. Eranskortasuna handitzeko NR-kopuru txikiak eransten zaizkien

arren, edota BRarenak hauskortasun-tenperatura jaisteko, akrilonitrilo-eduki txikiko NBRak SBRekin nahas

daitezke kontzentrazio-esparru guztian zehar propietate mekanikoak txartu gabe. Eta badago aukera

NBRaren ozonoarekiko erresistentzia hobetzeko, EPDMarekin, ETERarekin edo BIIRarekin nahastuta.

NBRaren eta PVCaren arteko nahasteak dira nagusi. Fenol-kautxuekin ere bateragarria da. Erretxina horiek

sendotzaile gisa jokatzen dute, eta zenbat eta akrilonitrilo-eduki handiagoa izan, hainbat eta handiagoa da

efektu hori. Era berean, urradurarekiko erresistentzia eta puztearekiko erresistentzia nahiz trakzioarekiko

erresistentzia handia ematen dizkiete, baina elastikotasuna eta hondar-deformazioaren erresistentzia

murriztu egiten dizkiete.

Agente bulkanizatzaileak. SBRentzat erabilitako irizpide berberak erabil ditzakegu, baina sufrea

NBRan SBRan baino gutxiago disolbatzen denez, NBR bulkanizatuetan erdi-EV eta EV sistemek oso zeregin

garrantzitsua dute beroarekiko erresistentzia handia eta betiko deformazioa txikia lortzeko. Azeleratzaile

arruntak (MTSak, sulfenamidak, tiuranoak, ditiokarbamatoak eta guanidina) erabiliz lortzen dira emaitzarik

onenak. Kadmio oxidoak, toxikoa delako susmopean badago ere, beroarekiko erresistentzia handia duten

bulkanizatuak ematen ditu. Bestalde, X-NBRak eginkizun anitzetarako agenteak behar ditu, hala nola ontze-

-agenteak, zink-oxidoak edo zink-peroxidoak eta antzekoak. Sufrean oinarritutako bulkanizazioaz gain,

peroxidoekin ere egin ohi dira, bereziki erresistentzia termiko handiko bulkanizatuak nahi direnean. Alabaina,

sistema horiekin lortutako bulkanizatuek trakzio eta tarratatzearekiko erresistetnzia okerragoak, puztearekiko

erresistentzia txikiagoa eta propietate dinamikoak okerragoak dituzte.

Agente babesleak. NBRak berez duen erresistentzia termikoa kautxu naturalarena edo SBRarena

baino handiagoa da, baina normalean ez da behar adinakoa eta babes gehigarria behar izaten du.

Antioxidatzaile eta antiozonatzaileek, NRetan edo SBRetan eskaintzen dutenaren antzeko eraginkortasuna

dute NBRetan, baina kontuan hartu behar da NBR bulkanizatuak tenperatura altuen menpe egoten direla.

Beraz, faktore garrantzitsua da agente babesleen lurrinkortasuna.

Gainera, kontuan hartu beharra dago NBRen erabilera mota askotan disolbatzaile organikoez inguraturik

egongo direla denbora luzean, eta disolbatzaile horiek nahastetik antidegradatzaileak ateraraz ditzaketela eta,

ondorioz, haien eginkizuna galdu. Kasu horietan, bulkanizazio-sistema egoki bat erabiliz (peroxidoa edo EUa),

erresistentzia termikoa handitzea aholkatzen da. Antioxidatzaile mota berezi batzuk ere merkaturatzen dira,

polimero-katearekin kimikoki konbinatzen direnak eta, ondorioz, nahastetik ateratzen ez direnak.

Ozonoarekiko erresistentzia lortzeari dagokionez, onena da ozonoarekiko berezko erresistentzia duen

polimero bat —adibidez NBRa, EPDMa edo XIIRa— erabiltzea partzialki ordezkatzeko, baina olioekiko

erresistentzia murriztearen bizkar. Horiek baino ezagunagoak dira NBRaren eta PVCaren arteko nahasteak.

Beste kautxu berezi batzuetara ere jo daiteke, hala nola polietileno klorosulfonatura edo CSMara; horiek ere

eraginkorrak dira, baina garestiagoak. Tarteko irtenbidea kloroprenoak erabiltzea da.


Kautxua 85

Betegarriak. NBRa betegarri sendogarriekin formulatu behar da, autosendokuntzarik ez duenez,

propietate egokiak dituzten bulkanizatuak lortzeko. Kargen hautaketan SBRekin erabiltzen diren arau

berberak erabiltzen dira. Alabaina, nitrilo-kautxuen berezitasunetako bat da ohiko fenol-erretxinekin

bateragarri izatea, erretxina horiek kondentsazio-maila ertainekoak direnean. Erretxina horiek, formaldehido-

-emaile batekin konbinaturik eta bakarrik edota betegarri sendotzaile edo diluitzaileekin konbinatuta

erabiltzen direnean, lantze errazeko nahasteak prestatzeko aukera eskaintzen dute. Bulkanizatu ondoren,

nahaste horiek gogortasun handiko gomak ematen dituzte, erresistentzia mekaniko bikainekoak eta olioekiko

eta disolbatzaileekiko erresistentzia handikoak, nahiz eta elastikotasun-ezaugarri okerragoak izan.

Plastifikatzaileak. NBR konposatuen biskositatea, eranskortasuna eta prozesagarritasuna

plastifikatzaileak erabiliz doi daiteke, eta horiek, aldi berean, eragina dute elastikotasunean, tenperatura

baxuetako malgutasunean eta puztearekiko erresistentzian. NRetan eta SBRetan garrantzia duten

plastifikatzaileetako askok, hala nola olio parafinikoek edota olio naftenikoek, beren ezpolaritatea dela eta,

NBRarekin bateragarriak dira, bai, baina neurri batean bakarrik. Horregatik, ester-erako plastifikatzaileak

erabiltzen dira, hala nola dibutilo- edo dioktilo-ftalatoa, dioktilo-sebakatoa, etab.

Ester-erako plastifikatzaileak erraz ateraraz ditzakete disolbatzaile batzuek. Hori dela eta, NBR gomek

olioekiko eta disolbatzaile hidrokarbonatoekiko duten erresistentzia neurtzeko laborategiko saiakuntzetan,

behatutako puzte-balioa murriztu egiten dute.

Areago oraindik, balio negatiboak ere eman ditzakete; izan ere, plastifikatzailea aterarazteak dakarren

material-galerak, neurri handiagoan edo txikiagoan, puzte-neurrien aurka egiten du. Bulkanizatuaren

ezaugarriak, ordea, zeharo alda daitezke saiakuntzaren ondoren edota benetako lanean ari denean; izan ere,

plastifikatzailea galdu egin da, eta, ondorioz, baita plastifikatzaileari zor zaizkion ondorioak ere.

Plastifikatzailea ateratzea saihestu behar denean, plastifikatzaile polimerikoetara jo behar da. Plastifikatzaile

horiek zailagoak dira ateratzen, eta askoz ere gutxiago lurrintzen dira. Beraz, tenperatura altuetan lan egin

behar duten kasuetan ere ez dira lurrinduta galtzen. Nitrilo-kautxu likidoak erabiltzea da beste aukera bat.

Likidoak direnez, nahaste gordinaren plastifikatzaile moduan jokatzen dute, baina, beren konposiziori

esker, kautxuarekin batera bulkanizatu eta saretaren zati izatera pasatzen dira. Horrek estruigaitz eta

lurringaitz bihurtzen ditu.

Kumarona-erretxinak ere erabiltzen dira eta betegarriak barreiatzen laguntzen dute. Horrekin,

erresistentzia mekanikoa hobetzen da, eta NBRek duten eranskortasun urria handitzen da.

Prozesurako lagungarriak: NBRetan eraginkortasun berezia duten prozesurako lagungarriak gantz-

-azido asegabeen xaboiak dira, fluxua hobetzen dute eta; horiez gain, gantz-alkoholen esterrak ere

garrantzitsuak dira.


Kautxua 86

3.3.3. NBR bulkanizatuen propietateak

3.4. irudian, NBR bulkanizatuen ezaugarri nagusiak laburbildu dira.

Erresistentzia aire zabalean Sugarrarekiko erresistentzia Urarekiko erresistentzia Koipe/olioekiko erresistentzia Erregaiekiko erresistentzia Beroarekiko erresistentzia Malgutasuna tenp. baxuetan Ezaugarri mekanikoak

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

oso eskasa = 1 aparta = 11

3.4. irudia. NBR bulkanizatuen ezaugarriak.

Propietate mekanikoak. Propietate mekanikoei dagokienez, betegarri sendotzaileak erabilita lortzen

diren trakzioarekiko erresistentziaren eta tarratatzearekiko erresistentziaren balioak SBR bulkanizatuenen

parekoak dira, eta urradurarekiko erresistentziaren balioak NRaren edo SBRarenak baino are handiagoak

izatea ere lor daiteke. Aitzitik, haren erresilientzia nabarmen txikiagoa da, akrilonitrilo-edukirik handieneko

motetan batez ere, eta are okerragoa PVCarekin edo fenil-erretxinarekin egindako nahasteen kasuan.

Beroarekiko erresistentzia, EPDMen edo beste kautxu berezi batzuen mailara iritsi gabe ere, erabilera

orokorreko kautxuena baino askoz ere handiagoa da; beraz, behar bezala formulatuta, 120 ºC inguruko

laneko tenperatura jarraituan lan egiteko aukera ematen du.

Ozonoarekiko erresistentzia eta erresistentzia aire zabalean. NRak duenaren parekoa da, baina, kasu

honetan, zailagoa da propietate hori hobetzea. P-fenildiamina polarraren disolbagarritasun handia dela eta,

elementu horrek ez du migratzen, eta horregatik da eraginkortasun txikiagokoa. Konposatu argietan enol-

-eterrak erabiltzen dira argizari erdikristalinoekin, baina batez ere beste kautxu batzuekin, hala nola EPDM,

ETER edo PVCarekin, nahastuta lortzen da erresistentzia handiagoa.

Tenperatura baxuan malgutasun oso txikia du, baina hobetu egin daiteke ester edo eter erako

plastifikatzaileak —baita BRa eta antzeko beste kautxu batzuen nahasteak— erabiliz, nahiz eta BRek

puztearekiko erresistentzia gutxitzen duten.

Nitrilo-kautxuzko bulkanizatuen ezaugarri nagusia polarrak ez diren konposatuekiko (gasolina, koipe,

olio mineral eta gisakoak) duen erresistentzia da. Lehen esan denez, erresistentzia hori hainbat handiagoa

da, zenbat eta akrilonitrilo-eduki handiagoa izan, eta are gehiago hobetzen da PVCarekin edo fenol-

-erretxinekin egindako nahasteetan. Aitzitik, likido polarrek —adibidez, zetonak eta esterrak— asko puzten

dituzte, polarrak ez diren kautxuek —NR, SBR, IIR, EPDM, eta abar—baino gehiago.


Kautxua 87

Hidrokarburoen kasuan, oso erresistentzia ona dute alifatikoekiko, baina mugatua aromatikoekiko

(bentzenoa, toluenoa, xilenoa eta abar) eta are txikiagoa hidrokarburo kloratuekiko (kloroformoa,

trikloroetilenoa eta abar).

Aipatu beharrekoa da airearekiko eta gasekiko duen iragazkortasun txikia, ia-ia butilo-kautxuena bezain

txikia baita; noski, gas natural, propano, butano eta antzeko gas hidrokarbonatatuekiko duen iragazkortasuna

askoz ere txikiagoa da butilo-kautxuarena edota polarrak ez diren beste kautxu batzuena baino.

Azkenik, duten polaritatea dela eta, NBR bulkanizatuek polarrak ez diren kautxuek baino eroankortasun

elektriko handiagoa dute. Hori dela eta, NBRa ez da erabiltzen eroankortasun txikia behar denean.

3.3.4. NBR hidrogenatua (H-NBR)

Fase urtarrean eta katalizatzaile egokiak erabiliz (rodio, rutenio, iridio, paladio eta abarren konplexuak),

NBRa oso-osorik edo partzialki hidrogena daiteke. NBR-gradu zeharo aseak peroxido bidez bulkaniza

daitezke, eta bulkanizatu horiek NBRarekin lor daitekeen aire beroarekiko eta olio beroarekiko

erresistentziarik handiena dute, oxidazioarekiko eta ozono bidezko degradazioarekiko erresistentzia altua

dute, olio erasokorrei eta H2S-a duen petrolioaren nahiz amina-konposatuen aurrean erresistentzia handia

dute eta, halaber, produktu kimikoen aurrean oro har. Gainera, trakzioarekiko erresistentzia handia du,

tenperatura baxuan malgutasun ona eta urradurarekiko erresistentzia handia. Tenperatura altuan denbora

luzez egon ondoren ere propietate mekaniko onei FKMak baino hobeto eusten dienez, material honek

FKMari lehia egin diezaioke, eta gai da hura ordezkatzeko hainbat erabileratarako.

Asegabetasun-kopuru txikiek izugarri murrizten dituzte haren ezaugarri bikainak. % 3-5 mol bitarteko

asegabetasun-mailarekin, H-NBRa sufrearekin bulkaniza daiteke. Bulkanizatu horiek giroarekiko ez dute H-

-NBR zeharo aseek bezain egonkortasun ona, baina propietate dinamiko hobeak dituzte; horregatik, autoen

motorretako uhal trapezoidalak egiteko erabiltzen dira, uhalek beroaren eta olioen eraginpean maila handiko

erantzun mekanikoak eman behar baitituzte.

3.3.5. NBRaren erabilerak

NBRa garestia da; hori dela eta, propietate mekaniko onez gainera, olioetan eta gasolinetan puztearekiko

erresistentzia ona, zahartzapenarekiko erresistentzia ona eta urradurarekiko erresistentzia ona beharrezkoak

direnean erabiltzen da. Erabilera-esparruak hain zabalak dira, ezen zerrenda ematea oso gaitza baita:

junturak, diafragmak, tutu malguak, automobilaren erradiadorearen tutuak, inprimategietako arrabolak eta

konta ezin ahala pieza tekniko.

Dena den, tenperatura altuekiko eta olioekiko erresistentzia handia duten piezek automobil-industrian

gero eta eskari handiagoa dutenez, beroarekiko erresistentzia handiagoa duten beste kautxu batzuez

ordezkatzen ari dira NBRa. Elikagaien industrian ere erabiltzen da.


Kautxua 88

3.4. Poli-2-klorobutadienoa, kloropreno-kautxua (CR)

3.4.1. Egitura eta horrek propietateetan duen eragina

CRa, IIRarekin eta NBRarekin batera, erabiliena da kautxu berezietan. Kristaltze-maila txiki, ertain eta

handikoak bereiz daitezke. Azken horiek asko erabiltzen dira itsasgarriak egiteko.

Egitura-formula hau da:

C H2

C l

C C H2C H

Emultsiozko polimerizazioz, erradikal libre erako edo redox erako abiarazleak erabiliz lortzen dira.

Polimerizazioa oso lasterra da, eta, neurri bereziak hartzen ez badira, polimero saretu eta ia landu ezinezkoa

lortzen da. Gertaera hori saihesteko eta eraldagarritasun-maila handiagoa nahiz pisu molekular handiagoa

lortzeko, pisu molekularraren aldatzaile deituak erabiltzen dira.

- Sufrea aldatzaile gisa erabiltzen denean, kloroprenozko eta sufrezko kopolimeroa lortzen da, eta

sufreak polisulfuro-era hartzen du. Teknika horren arabera, pisu molekularren banaketa oso

zabala duten G motako neoprenoak (kloropreno-kautxuen izen generiko arrunta) lortzen dira. G

motakoak prozesuan zehar (murtxikaketan) despolimerizatzen dira, NRarekin gertatzen den

bezala, eta horrekin pisu molekularra murriztu egiten da, bai eta hasierako trinkotasuna ere.

Hala, prozesuan zeharreko portaera hobea izaten da, estrusio ondorengo puztean adibidez.

Bestalde, sufrea eta tiuranoak nahasturik dituenez, azeleratzaileak gehitu beharrik ez dago.

- Aldatzailea kate-transferentziako agentea denean, alkohilmerkaptanoa batez ere, W eta T

motako neoprenoak edo, oro har, merkaptanoekin aldatutako polikloroprenoak eratzen dira, pisu

molekularren banaketa askoz ere estuagoa dutenak. Merkaptoekin aldatutako mailak edo

graduak egonkorragoak dira. T motakoak W motakoen oso antzekoak dira, baina gainditu egiten

dituzte lantzeko erraztasunean (nerbio gutxiago eta estrusio ondorengo puzte txikiagoa).

Ondoko taulan laburbildu dira alde horiek:

G motakoak W motakoak T motakoak

Polimero gordinak

Biltegiratze-egonkortasun mugatua Peptizagarria maila desberdinetan Bulkanizazio lasterra, baina lantze segurua Ez dute azeleratzailerik behar

Biltegiratze--egonkortasun bikaina Ez dira peptizagarriak

Biltegiratze-egonkortasun bikaina Nerbiorik gutxien duena Portaerarik onena estrusioan eta arrabolez prentsatzean

Bulkanizatuak

Urradurarekiko erresistentzia hobea Malgutasun hobea Elastikotasunik onena

Konpresiozko hondar--deformazio hobea Zahartzapen termikoarekiko erresistentzia hobea

W motakoen antzeko propietateak.

3.5. taula. Kloroprenozko kautxu mota desberdinen arteko kidetasunak eta aldeak.


Kautxua 89

Kloropreno-kautxuek kristaltzeko joera dute, eta horrek zurruntasuna eta gogortasuna handitzen ditu.

Hala, gogortasuna Shore eskalako 20 gradu edo gehiago handitu daiteke. Gertakari hori ez da nahastu behar

polikloropreno bulkanizatuetan tenperatura –15 ºC-etik –20 ºC-ra edo gehiago jaisten denean gertatzen den

zurruntasunaren handitzearekin; tenperatura jaisteak eragindakoa kautxu guztietan gertatzen da, nahiz eta

tenperatura-muga desberdinetan gertatu. Kate molekularrei gertatzen zaien higikortasun-murrizketari zor

zaio, eta bat-batekoa da. Kristaltze-prozesuak, aldiz, denboraldi bat behar du gerta dadin, eta minutu

batzuetatik hasi eta zenbait egun edota hilabete ere behar izaten ditu, kautxu motaren eta tenperaturaren

arabera. Polikloropreno mota guztietan, –9 ºC-an izaten da kristaltze-abiadurarik handiena. Bi fenomenoak

itzulgarriak dira, baina berriz ere aldea dago bi gertakarien artean. Kateen higikortasun-murrizketak

eragindako zurruntasun-handitzea bat-batean desagertzen da giro-tenperaturara itzuli ahala, eta malgutasun-

-maila berreskuratzen da; kristaltze-kasuan, aldiz, tenperatura igo egin behar da kristaltxoen fusio-

-tenperatura gainditu arte; gehienetan, fusio-tenperatura hori kristaltxoak sortu ziren tenperatura baino 15-20

ºC gehiagokoa izaten da.

Kristaltze-joera hori sintesiaren baldintzak aldatuz murritz daiteke (tenperatura handiagoa), edota

kloroprenoa beste monomero batekin, hala nola 2,3-dikloro-butadienoarekin, kopolimerizatuz. Azken hori

kopuru txikietan gehitzen da. Bide horiek katearen erregulartasuna murriztu eta, horrekin, kristaltze-prozesua

oztopatzen dute. Kristaltzearekiko erresistentzia handitzearekin, ordea, kautxuen prezioa ere igo egiten da.

Kristaltzeko joera kautxu gordinetan baino txikiagoa da bulkanizatuetan; izan ere, bulkanizatuetan,

bulkanizazio-prozesuak berak irregulartasunak eragiten ditu, eta, bestalde, kate-segmentuen higikortasuna,

beharrezkoa kate-segmentuak kristaltxoetan ordenatzeko, murriztu egiten da.

Esan beharra dago, hala ere, kristaltzeko joera handia izatea oso ona dela erabilera batzuetarako,

adibidez, ukipen-itsasgarrientzat. Izan ere, kristaltze-prozesuari esker minutu batzuen buruan loturaren

erresistentzia izugarria lortzen baitute, kristalgarriak ez diren beste itsasgarri batzuekin lortutakoa baino

askoz ere handiagoa, noski.

3.4.2. Nahasteen formulazioa

Nahasteak. CRaren ohiko propietateak aldatu egin daitezke beste kautxu batzuekin nahastuz gero. Adibidez,

NRak elastikotasuna eta tenperatura baxuko malgutasuna hobetzen ditu; BRak haustura-tenperatura jaisten

du, eta NBRak olio industrialekiko erresistentzia hobetzen du. Baina, nahaste horiekin, arazo bat dago:

bulkanizazio-sistema doitu egin behar da, nahasketako osagaientzat egokia izan dadin. Gehienetan,

sufrearen eta tiourearen eratorriak nahasten zaizkio, tiurano eta guanidina motako azeleratzaileekin batera.

Agente bulkanizatzaileak. Bulkanizazioa ez da sufreaz egiten, baizik eta oxido metalikoak erabiliz,

gehienetan MgO —4 pek— eta ZnO —5 pek— gehituta; baina ur gutxi xurgatu behar bada, berun oxidoaz

egiten da, 20 pek-eko kontzentraziorainokoan erabilia. Magnesio oxidoa azido-erradikalen onartzaile moduan

jokatzen duelako gehitzen da. Merkaptoarekin aldatutako maila edo graduetan, sufrea ere gehi daiteke

bulkanizazio-maila hobetzeko, baina horrek beroarekiko erresistentzia murrizten du.


Kautxua 90

Azeleratzaileei dagokienez, jada aipatua dugu sufrez eta tiuranoez aldatutako CRek ez dutela

azeleratzaile-gehigarri beharrik. Alabaina, merkaptoarekin aldatutako motetan, metal-oxidoez gainera,

ohikoenak ez diren azeleratzaileak dira eraginkorrenak, eta tiourea (ETU) da denetan garrantzitsuena. Hala

ere, eraginkorrena hura izan arren, toxikotasuna dela eta, DETU tioureek ordezkatzen dute.

Kasu batzuetan, merkaptanoekin aldatutako eta tiourearen eratorriekin azeleratutako polikloropreno-

-nahasteak goiztiar samarrak gerta daitezke, eta atzeratzaileren bat behar izaten dute; atzeratzaile moduan oso

egokiak dira TMTDak ikatzezko beltzez betetako nahasteentzat, eta MBTSak betegarri ez-organikoak

dituztenentzat.

CRaren konposatuetan, gehienetan ez da erabiltzen peroxido bidezko ontzerik.

Agente babesleak. Kloro-atomoak eragin babeslea du lotura bikoitzetan. Beraz, kloropreno-kautxuen

berezko erresistentzia kautxu dienikoena baino askoz ere handiagoa da. Hala ere, zahartzapenarekiko erresis-

tentzia eta ozonoarekiko erresistentzia ahalik eta gehien aprobetxatzeko, antioxidatzaileren bat gehitzen zaio.

Betegarriak. Kloropreno-kautxuak, NR eta IIRarekin batera, teinkaketaz kristaltzen diren kautxuetakoak

dira. Beraz, propietate mekaniko onak dituzte betegarri sendogarririk gabe. Hala ere, ekonomia-arrazoiak eta

lantzeko erraztasunak direla eta, kloropreno-kautxuen ia formulazio guztiek betegarri-proportzio aldakorra dute.

Aipagarria da, noski, kloropreno-kautxuetan silizea sendogarri moduan erabiliz lortzen den urradurarekiko

erresistentzia handia. Beste kautxu batzuekin lor ezin daitezkeen mailak lortzen dira kautxu horrekin.

Plastifikatzaileak. Plastifikatzaileak, olio mineralak batez ere, kostuak jaisteko eta CRaren nahasteen

prozesagarritasuna hobetzeko gehitzen dira. Erabilienak pisu molekular txikiko olio naftenikoak dira, erraz

elkartzen direlako eta propietate-maila altua eskaintzen dutelako. Hala ere, erraz lurruntzen dira beroan

egindako zahartzapenetan; gainera, kantitate handia gehitzen badugu, efloreszentzia sor daiteke, eta

garestiak izaten dira. Aromatikoak ere erabil daitezke, askoz ere merkeagoak dira eta, baina urri gehitzen

direnean, propietate okerragoak ematen dituzte; ugari gehituta, malgutasun txikiagoa ematen dute

tenperatura baxuetan eta orbaintzaileak dira. Bestalde, bulkanizatuen kristaltzeko joera murriztu egiten dute.

Parafinikoek bateragarritasun mugatua baino ez dute. Zurruntasunaren handitzea gertatzen den

tenperatura edo haustura-tenperatura hein batean jaitsarazi nahi denean, ester erako plastifikatzaileak —

dibutilo-ftalatoak edo dioktilo-ftalatoak, etab.— oso eraginkorrak dira, baina kontuan hartu behar da produktu

horiek kristaltze-abiadura handitu egiten dutela. Plastifikatzaile erresinadun batzuek, ordea, atzeratu egiten

dute kristaltze-prozesua, baina ez dute eraginik, edo alderantzizko eragina dute, tenperatura baxuetan

zurruntasuna handitzea saihesteari dagokionez.

Prozesatzerako lagungarriak Fluxu-portaera hobetzeko lagungarri onenak gantz-alkoholen esterrak

dira. Zink-ioiekin duten elkarrekintza dela bide, Zn duten xaboiek erresistentzia handitu bai, baina

prozesagarritasuna murriztu egiten dute, eta Ca duten xaboiek, berriz, efloreszentziarako joera dute. Kasu

batzuetan, nahasteek itsasgarritasun handiegia izan dezakete nahasgailuaren edo arrabol-prentsaren

arrabolekiko; itsaspenaren aurkako gisa, azido estearikoa, parafinak, edo argizariak erabil daitezke, edota

pisu molekular txikiko polietilenoa (5 pek-eko proportzioraino).


Kautxua 91

3.4.3. CR bulkanizatuen propietateak

3.5. irudian laburbildu dira CRaren ezaugarri nagusiak. Irudi horretan ikus daiteke neoprenoak desiragarri

diren propietateen multzo oso orekatua eskaintzen duela, baina ez dela horietako batean ere nabarmentzen.

Propietate bakarren batean maila nabarmenagoak behar direnean, ia beti azaltzen dira polikloroprenoa

berdintzen edota gainditzen duten eta merkeagoak diren beste kautxu batzuk. Kloroprenozko kautxuek pisu

espezifiko handia dute, eta horrek erabilera murriztu egiten du, nahastearen litroko prezioa izugarri

igoarazten baitu.

Propietate mekanikoak: Trakzioarekiko erresistentzia ona dute betegarri sendotzailerik gehitu gabe,

trakzioan kristaltzeko joera baitute. Betegarri sendotzaileak gehitzen bazaizkie (ikatzezko beltzak, silizea) NRarenak

baino teinkaketa-propietate zertxobait apalagoak lortzen dira. Tarratatzearekiko eta tarratzea hedatzearekiko

erresistentziak bikainak dira, egitura txikiko ikatzezko beltzak, eta bereziki silize aktiboak, erabiltzen badira.

Tenperatura altuetan, hondar-deformazioarekiko erresistentzia ona lortzeko, merkaptanoz aldatutako CRak

ikatzezko beltz erdisendotzaileekin nahastuta erabiltzen dira, plastifikatzaile gutxirekin eta bulkanizazio-maila

handiarekin. Kristaltzeak hondar-deformazioarekiko erresistentzia larriagotu egin dezake tenperatura baxuetan.

Erresistentzia aire zabalean Sugarrekiko erresistentzia Urarekiko erresistentzia Koipe/olioekiko erresistentzia Erregaiekiko erresistentzia Beroarekiko erresistentzia Malgutasuna tenp. baxuan Ezaugarri mekanikoak

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

oso eskasa = 1 aparta = 11 3.5. irudia. CR bulkanizatuen ezaugarriak.

Beroarekiko eta zahartzapenarekiko erresistentzia. Beroarekiko erresistentzia ona lortzeko, tiuranoekin

aldatutako kloroprenoak erabili ordez, merkaptanoz aldatutakoak erabiltzen dira. Oxidazioarekiko egonkortasun

ona izateaz gainera, babestu gabeko CR bulkanizatuek beste kautxu dienikoek baino erresistentzia hobea dute

airearekiko eta ozonoarekiko. Agente babesle egokia egoteak ozonoarekiko erresistentzia egokia ematen du.

Arlo horretan, ordea, aise gainditzen dute kautxu butilikoek eta etileno-propilenozkoek.

Suharberatasuna. Duten kloro-edukia dela eta, kautxu hauek sugarrarekiko erresistentzia ona dute.

CR bulkanizatuak, tenperatura altuetan jartzen direnean edota sugarren eraginpean daudenean erre egiten

diren arren, denbora laburrean berez itzaltzen dira sugarra kentzen denean. Hori gertatzeko, ordea,

beharrezkoa da bulkanizatuek olioa edo antzeko gehigarri askorik ez edukitzea. Sugarrekiko erresistentzia

hori are gehiago handitu daiteke hidrokarburo kloratuak antimonio trioxidoarekin edo alumina hidratatuarekin

konbinaturik gehituz gero. Propietate honetan ez dute berdintzen beste kautxu merkeagoek.

Polimero kloratuak (CRa barne) erretzen direnean, ke toxiko eta korroitzaile ugari sortzen dira, oso

arriskutsuak, eta, beraz, ezin daitezke onartu segurtasun handia eskatzen den eremuetan.


Kautxua 92

Tenperatura baxuko propietateak. Bulkanizatuen hoztu bitarteko gogortzea kristaltze-prozesuarekin

lotuta dago. Izan ere, izozte-tenperatura kristaltze-mailaren eta kristaltze-joeraren araberakoa da. Bestalde,

plastifikatzaileek zehazten dute, hein handi batean, CRen izozte-puntu dinamikoa, eta olio aromatikoek

eragin negatiboa duten arren, eter esterretan oinarritutako plastifikatzaileek eragin positiboa dute.

Puztearekiko erresistentzia disolbatzaile eta produktu kimikoetan. Kloro-atomoak ematen dion polaritatea

dela bide, disolbatzaile hidrogenatuekiko duen erresistentzia akrilonitrilo-eduki txikiko nitrilo-kautxuak duenaren

antzekoa da. Olioekiko erresistentzia olio motaren araberakoa da, eta CR bulkanizatuek oso erresistentzia ona

dute pisu molekular handiko olio parafiniko eta naftenikoekiko, baina asko puzten dira pisu molekular txikiko olio

aromatikoetan. Bulkanizatu horiek degradatu egiten dira erregaiak ukitzen dituztenean, baina kargen kopurua

eta bulkanizazio-maila handituz, eta puztearekiko erresistentzia ere hobetu egiten da.

CRak oso erabiliak dira kableetan, eta, hori dela eta, uretan puzte hori oso propietate garrantzitsua da.

Uretako puztea murrizteko, berun-oxidoak gehitzen dira, magnesio- eta zink-oxidoak erabili ordez. Kargei

dagokienez, ugari gehituko zaizkie eta eduki elektrolitiko txikikoak (ikatzezko beltza, N990, kaolin kiskalia,

talkoa, etab.). Plastifikatzaileei dagokienez, olio mineraletan, parafina kloratuetan eta eter eta ester

saponifikatu gabeetan oinarritutako plastifikatzaileak gehituko dira. Azkenik, oso garrantzitsua da

bulkanizatuek gurutzaketa-maila altua edukitzea.

CR bulkanizatuek erresistentzia on samarra dute produktu kimikoekiko. Konposatu alifatikoek ez

bezala, ester, zetona, aldehido eta hidrokarburo aromatiko eta kloratuek puztu eta bigundu egiten dituzte CR

bulkanizatuak. Alabaina, erresistentzia dute base, azido eta gatz-disoluzioekiko.

Eroankortasun elektrikoa. Bere polaritatea dela eta, ez-polarrak diren NR eta SBR kautxuak baino eroale

hobea da CRa, baina NBRa baino okerragoa. Isolamenduetarako produktu egokia lortzeko, betegarriak hartu

behar dira kontuan: talko eta kaolin gogor eta kiskalizko betegarriak, fenol formaldehido-erako erretxinak eta

biskositate handiko olio mineralen erako plastifikatzaileak gehitu beharko dira. Eta, bulkanizazio-sistemari

dagokionez, bulkanizazio-maila handiak erresistibitatea hobetzen duenez, ETUa erabiltzea ahokatzen da.

Hezetasunak propietate elektrikoetan eragin handia duenez, isolatzaile gisa jardungo duten osagaiek ez dute

urik xurgatu behar, eta horrek esan nahi du berun-oxidoak erabili beharko ditugula.

3.4.4. CRaren erabilerak

Kristaltze-joera txiki edo ertaineko CRak sugarrekiko, olio eta koipeekiko, aire zabalarekiko eta ozonoarekiko

erresistentzia duten hainbat produktutan erabiltzen dira. Produktu horiek tutuak, profilak, zinta garraiatzaileak, etab.,

egiteko balio dute, baita meatzaritzan kableen estalki babesleetarako ere (estalki isolatzailearen gainean jartzeko),

erabilera horietan sugarrekiko erresistentzia oso garrantzitsua baita. Ingeniaritzan, autobideetako zabalkuntza-

-junturetan, zubietan, urtegietan eta abarretan erabiltzen dira, bai eta zubien eta gainetiko pasabideetako

bermaguneetan ere, giroarekiko erresistentzia eta elastikotasuna oso ondo konbinatuta dituelako. Automobilen

arloan, CRaren erabilera NBRarenaren arrazoi berberengatik murriztu da: EPDMaren lehia izugarriagatik, alegia.

Erabilerarik ezagunenetakoa neoprenozko urpekari-jantzietan du, gatz-disoluzioekiko erresistentzia handia baitu.

Kristaltzeko joera handia duten CRak eransgarriak ekoizteko erabiltzen dira.


Kautxua 93

3.5. Isopreno-isobutileno kopolimeroa, kautxu butilikoa (IIR)

3.5.1. IIRaren egitura eta horrek propietateetan duen eragina

IIRa, NBRarekin eta CRarekin batera, kautxu sintetikorik zaharrena da, baina garrantzia galdu zuen EPDMa

agertu zenean. IIRak % 97-99,5 isobutileno eta % 0,5-3 isopreno ditu, eta azken horrek ematen dizkio

bulkanizazioa gauzatzeko beharrezkoak dituen lotura bikoitzak.

C H2 C H2C C H

C H3

Isoprenoa

C H2

C H3

C

C H3

Isobutilenoa

Disoluziozko polimerizazioz lortzen da IIRa, disolbatzaile gisa metileno kloruroa eta katalizatzaile gisa

AlCl3 erabiliz. Polimerizazio-tenperatura -100 ºC-koa da. Polimerizazioan zehar, pisu molekular altuko

kopolimeroak hauspeatu egiten dira disolbatzailean. Berriki, polimerizazioa honela egiten hasi dira:

Al(alkil)2Cl katalizatzaile gisa, hexanoa disolbatzaile gisa, eta, polimerizaziorako, -40 ºC eta -50 ºC bitarteko

tenperatura-tartea erabiliz.

Merkatuan mota bat baino gehiagokoak daude, eta ezaugarri hauek dituzte bereizgarri:

• Asegabetasun-maila. Gaur egun merkatuan dauden butilo-kautxuetan, asegabetasun molarra

0,6 eta 2,5 bitartekoa da. IIRaren katea ia asea da, eta berari zor zaizkio IIRaren propietate

nagusiak: oxidaziozko degradazioarekiko eta ozonoarekiko erresistentzia ona eta gasekiko

iragazkortasun txikia. Baina, bulkanizatzeko, beharrezkoa da lotura bikoitzak izatea. Beraz,

asegabetasun-maila txikietan, bulkanizazio-abiadura oso txikia izango da. Asegabetasun-

-mailak handituz gero, bulkanizazio-abiadura ere handitu egiten da, baina lehen aipatutako

propietateen kaltean. Beraz, abiaduraren eta propietateen artean oreka ona aurkitu beharko da.

• Mooney biskositatea. IIRen pisu molekularra 300.000 eta 500.000 artekoa izaten da, eta

Mooney biskositatea (ML 1 + 4, 100 ºC) 40 eta 70 artekoa. Mooney biskositateak prozesa-

garritasunean eta kautxuak har dezakeen betegarri- eta olio-kopuruan du eragina. Pisu

molekularraren banaketa zabala denez, eta poliisobutilenoaren izaera termoplastikoa dela

eta, IIRaren prozesaketa-ezaugarriak nahiko onak dira.

• Gehitutako antioxidatzaile mota. Zahartzapenarekiko erresistentzia ona berezkoa dutenez,

badira merkatuan antioxidatzailerik gehitu gabeko mota batzuk. Antioxidatzailea duten kasue-

tan, ez da orbaintzailea. Botika-gaiekin erabiltzeko produktuetan edota elikagaiak ukitu behar

dituztenetan bakarrik izan daiteke beharrezkoa gehitutako antioxidatzaile motari arreta jartzea.


Kautxua 94

3.5.2. Nahasteen formulazioa

Nahasteak: IIRa oso astiro bulkanizatzen denez, ez da beste kautxu dieniko batzuekin batera

bulkanizatzen. Erabilera mota batzuetan, CIIRarekin eta CSMarekin egindako nahasteak erabiltzen dira.

CIIRak eta BIIRak zeregin garrantzitsuagoa dute beste kautxu batzuekin egindako nahasteetan.

Bulkanizazio-sistemak: Hiru bulkanizazio-sistema daude:

a) Sufre bidezko bulkanizazioa: asegabetasun handiko IIRetan eta azeleratzaile oso

erreaktiboekin erabiltzen da (tiuranoak edo ditiokarbamatoak, tiazolekin nahasturik).

Sarritan, TMTDaren eta MBTaren arteko konbinazioa erabiltzen da. Sufrea eta

azeleratzaileez gain, ZnO eta azido estearikoa ere gehitzen dira.

b) Kinonadioxima (CDO) erabiltzea: PbO2 edo PbO4 eta/edo MBTS eta antzeko agente

oxidatzaileekin erabilita, sufrearekin lortutakoa baino beroarekiko erresistentzia handiagoa

ematen du, nahiz eta hasierako propietate mekanikoak eskaxagoak izan. p-kinonadioximaz

egindako bulkanizazioa oso lasterra da, baina batzuetan goiztiarregia. Beraz, konposatu

horren ordez, beraren eratorri dibentzoilatu bat, dibentzo-p-kinonadioxima, erabiltzen da.

c) Kautxu butilikoen hirugarren bulkanizazio-sistema ordezkatutako fenoletatik eta formal-

dehidotik eratorritako fenol-erretxinetan oinarritua da. Erretxina horiek konbinatuta erabiltzen

dira, dela konposatu halogenodun batekin —adibidez, kloruro ez-organiko bat (SnCl4)—, dela

polimero halogenodun batekin —adibidez, CRa—. Badaude, halaber, zeharo halogenotuta

dauden fenol-erretxinak ere. Kasu horietan, albo batera utz daiteke halogenodun gehigarria.

Erretxina horien bidez lortutako bulkanizazioa astiroago gertatzen da, baina bulkanizatuei

erresistentzia termikoa ematen die, eta itzulgarritasuna ezinezkoa izatea lortzen da.

Gainerako kautxuak ez bezala, kautxu horiek ezin daitezke peroxidoekin bulkanizatu,

despolimerizatzera jotzen baitute.

Agente babesleak. Zahartzapenarekiko erresistentzia handikoak diren arren, badira babes berezia

behar duten erabilera mota batzuk; beraz, agente babesle eraginkorrak erabiltzea gomendatzen da, aminen

eratorri aromatikoak adibidez.

Betegarriak. Kautxu butilikoa teinkaketaz kristaltzen diren kautxuetakoa da; beraz, erresistentzia

mekaniko ona du betegarri sendotzailerik ezean. Alabaina, praktikan, butilo-kautxuaren formulazio guztiek

gutxienez 50 pek ikatzezko beltz izan ohi dute, edota 75-100 pek betegarri ez-organiko.

Plastifikatzaileak. Olio parafinikoak eta olio naftenikoak erabiltzen dira batez ere. Olio oso aromatikoak

eta asegabeak erabilita, zahartzapenarekiko erresistentzia txikiagoko bulkanizatuak lortzen dira. IIRa ez-

-polarra denez, olio- eta parafina-kantitate handiak onartzen ditu, eta, ondorioz, oso azal leuneko

bulkanizatuak lortzen dira, baina asko kargatzen badugu, hondar-deformazio okerragoak lortzen dira.


Kautxua 95

Kumarona-indenozko erretxinak erabiltzen baditugu, gogortasuna hobetzea lortuko dugu

trakzioarekiko propietateetan ezer galdu gabe, eta, aldi berean, azal leuneko bulkanizatuak erdietsiz.

Erretxina horien eginkizun nagusia, hala ere, prozesaketarako laguntzaile moduan jardutea da; izan ere, 100

ºC-ra urtzen direnez, lubrikatzaile moduan jokatzen dute. Estireno-butadienozko erretxinek ere prozesa-

ketarako laguntzaile moduan jokatzen dute eta gogortasuna handitzen dute, baina bateragarritasun faltaren

desabantaila dute. Dena den, hori hobetu egin daiteke IIRa CIIRaz ordezkatuz gero.

3.5.3. IIR bulkanizatuen propietateak

Erresistentzia aire zabalean Sugarrekiko erresistentzia Urarekiko erresistentzia Koipe/olioekiko erresistentzia Erregaiekiko erresistentzia Beroarekiko erresistentzia Malgutasuna tenp. baxuetan Ezaugarri mekanikoak

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

oso eskasa = 1 apartekoa = 11

3.6. irudia. IIR bulkanizatuen ezaugarriak.

Propietate mekanikoak. Betegarri sendotzaileekin, SBRaren edo NBRaren pareko trakzioarekiko erresisten-

tziak lor daitezke. Giro-tenperaturan oso txikia da errebotea, eta tenperaturaren arabera igotzen da. Elastikotasuna

handitu nahi baldin badugu, behar-beharrezkoa dugu parafina-olioak edo dioktilsebakatoa erabiltzea.

Normalean, 85 Shore A inguruko gogortasunak lor daitezke. Bulkanizatu gogorragoak lortzeko,

erretxinak erabiltzen dira edota CSMarekin nahasten da.

Beroarekiko eta zahartzapenarekiko erresistentzia. IIR bulkanizatuen beroarekiko erresistentzia,

CDOarekin edota fenol-erretxinekin edo fenol-erretxina halogenatuekin ondutakoena batez ere, NBRarena

baino hobea da, baina ez ACMarena, COarena edota EVMarena bezain ona. Sufre bidez bulkanizatuek

erresistentzia okerragoa dute, eta sufrearekin bulkanizatutako EPDMarenarekin pareka daiteke. Beti bezala,

sufre-emaileez ordezkatzen bada, erresistentzia hobetu egiten da.

Asegabetasun gutxi dituztenez, bulkanizatuek ozonoarekiko eta aire zabalarekiko erresistentzia

bikaina dute. Propietate hori mailarik onenera eraman daiteke asegabetasun-maila gutxiko IIRak erabiliz.

Malgutasuna tenperatura baxuetan. Errebote-ahalmen txikia izan arren eta tenperatura baxuetan

gogortu arren, haustura-puntu oso baxua du: - 75 ºC.

Iragazkortasuna: IIR bulkanizatuek gasekiko iragazkortasun txikia dute, NBR bulkanizatuena baino are

txikiagoa. Alabaina, IIRen gasekiko iragazkortasuna CO bulkanizatuenena baino txikiagoa da.


Kautxua 96

3.5.4. IIRaren erabilerak

Gasekiko iragazkortasun txikia eta oxidazioarekiko erresistentzia handia dituenez, gehienbat pneumatiko-

-ganberak egiteko erabiltzen da, eta, horretarako, asegabetasun handiko kautxu butilikoak eta sufre edo

sufre-emaile bidezko bulkanizatuak erabiltzen dira.

Erresistentzia termiko ona, ozonoarekiko erresistentzia ona eta propietate elektriko onak dituela eta,

goi-tentsioko kableen isolatzaileetan erabiltzen da. Erabilera horretarako oso egokiak dira asegabetasun

txikikoak eta oximekin bulkanizatuak.

Tenperatura-tarte zabal batean kautxuen erresilientzia oso txikia denez, eta horrek iraunkor ez diren

talka edo kolpe nahiz dardara edo bibrazioak jasateko gaitasun handia ematen dionez, talka motelgailu

moduan ere erabiltzen da.

Azkenik, gasekiko iragazkortasun txikia, inertzia kimikoa eta giza gorputzarentzat kaltegarria ez izatea

(kontuan hartu beharko da gehigarriak ere kaltegarriak ez izatea) batera gertatzen direnez, IIRa oso egokia

da botika-industriako tapoietarako eta elikagaiak ukitu behar dituzten produktuetarako.

IIRek dituzten eragozpen nagusiak hauek dira: olioek eta disolbatzaile hidrokarbonatatuek asko

puztea, eta kautxu aseagoekin bateraezinak izatea.

3.6. Kautxu butiliko halogenatuak (XIIR: CIIR eta BIIR)

Kautxu butiliko halogenatuak kautxu butiliko baten hidrogeno-atomo bat kloro-atomo batez edo bromo-atomo

batez ordezkatuta lortzen dira. Halogenatze horrek abantaila hauek ematen dizkie: lotura bikoitzaren

erreaktibotasuna handiagoa da, halogeno-atomoagatik eta egitura halogeno-alilikoagatik. Ondorioz,

bulkanizazio-abiadura, gurutzaketa-maila eta itzulgarritasunarekiko erresistentzia hobetu egiten dira, eta

beste kautxu batzuekin batera bulkanizatzeko aukera ematen du.

XIIR nahasteen formulazioa. BIIRak bulkanizazio-abiadura handiagoak ematen ditu, eta, bulkanizazio-

-sistema berberarentzat, CIIRak baino gurutzaketa handiagoa ematen du. IIRarentzat erabilitako bulkanizazio-

-sistema berberak erabil daitezke, baina ZnOrekin edo diaminekin bulkaniza daiteke. ZnOrekin egindako

bulkanizazioak gurutzaketa-maila egokirik ematen ez duenez, sufrearekin eta sufre-emaileekin konbinatuta

erabiltzen da. Bulkanizatuek urarekiko eta lurrinekiko erresistentzia ona edukitzea nahi baldin bada, Pb3O4

gehitu beharko da ZnOren ordez. Gainerakoan, konposatu hauek IIRa bezalaxe formulatzen dira.

Bulkanizatuen propietateak. Bulkanizatu hauen propietateak IIRarenak baino nabarmenagoak dira,

hau da, BIIRak gasekiko iragazkortasun handiagoa du, aire zabalarekiko eta ozonoarekiko erresistentzia

hobea, histeresi handiagoa, erresistentzia kimiko handiagoa eta beroarekiko erresistentzia hobea. CIIRaren

propietateak BIIRaren eta IIRaren artekoak dira.

CIIR eta BIIR bulkanizatuen erabilerak. Lehen aipatutako propietateak direla eta, BIIRa eta CIIRa honako

produktu hauetan erabiltzen dira: ganberarik gabeko pneumatikoen barruko aldeetan kobulkanizazioa (batera

bulkanizatzeko gaitasuna) eta eranskortasuna hobetzeko, autobus eta kamioietan erabiltzen diren barruko

ganberetarako, pneumatikoetako alboko paretetan, eta zinta eta hodietan eta botikako flaskoen tapoietarako.

Arlo horietan bulkanizatzaile ugari daudenez, egokiena (kalterik egiten ez duena) aukeratzeko aukera dago.

M motako kautxu sintetikoak

Kautxua 97


4.1. Etileno-propilenozko kautxuak (EPM eta EPDM)


Giro-tenperaturan, polietilenoa kristalinoa da, baina, berotzen badugu, elastomero-fasetik igarotzen da.

Kristaltzea eragozten duen elementuren bat sartzen badugu katean, fusio-tenperatura giro-tenperaturatik

behera ere jaits daiteke, eta, horrekin batera, elastomero-fasea giro-tenperaturan baino baxuagoan azaldu.

Material horiek amorfoak eta bulkanizagarriak dira, eta kautxutzat har daitezke. Etilenoa eta propilenoa

kopolimerizatuz lortzen dira. Ziegler-Natta katalisatzaileekin lortzen diren kautxuek, EPM deituek, ez dute

asegabeziarik izaten; beraz, peroxidoak bakarrik erabiliz bulkaniza daitezke. Erabilera bakarra dute: tentsio

altuko kableen estaldura (polimeroagatik beragatik baino gehiago bulkanizazio-sistemagatik).

Merkatuko mailarik gehienetan etilenoaren edukia, pisuan, % 40tik % 80ra bitartekoa izaten da, edo,

moletan, % 45etik % 85era bitartekoa.

CH2 CH2 CH2 CH

CH3 Etileno unitatea Propileno unitatea

Kopolimerizazioa gauzatzen den bitartean hirugarren monomero bat sartzen badugu, dieno bat

adibidez, lortzen den kautxuak asegabeziak izango ditu, eta, beraz, sufrearekin bulkanizatu ahal izango da.

Kautxu horiei EPDM kautxuak deritze, eta EPM kautxuak ordezkatu dituzte praktikan. EPDM kautxu

komertzialetan konjokatu gabeko hiru dieno erabiltzen dira. Beraz, lotura bikoitza alboko multzo batean dago:

Diziklopentadienoa (DCP) Etiliden norbornenoa (ENB) Trans-1,4-hexadienoa (HX)

Merkatuan EPM eta EPDM kautxu mota ugari daude, horien ekoizpenean eragina duten parametro

asko baitaude. Haietako garrantzitsuenak honako hauek dira:

Etileno- eta propileno-kontzentrazioen erlazioa. Etileno-edukiaren arabera, honela sailkatzen dira

kautxuak: L ≤ % 55, M % 55-60, H % 60-70 eta VH >% 70. Etilenoa % 45 eta % 60 bitartean duten

kopolimeroak zeharo amorfoak dira, eta ez dira autosendogarriak. Etileno-proportzio handiagoekin (%

70-80), polimeroak etileno-segida luzeak ditu, eta, partzialki bederen, kristalinoa da. Zati partzialki

kristalinoek gurutzaketa fisiko termikoki itzulgarria eratzen dute, eta horrek elastomeroari

erresistentzia mekaniko handiagoa ematen dio. Tenperatura baxuan konpresioak eta makurdurak

eragindako deformazioak txikiagoak dira.


Kautxua 98

Termonomero-kopurua. Asegabezia alboko katean dagoenez, kate nagusia zeharo aseta dago.

Horrek, ondorioz, oxigenoak, ozonoak eta elementu kimikoek eragindako degradazioarekiko

erresistentzia handia ematen dio polimeroari, eta, hori dela bide, EPDMarekin egindako bulkanizatuak

oso iraunkorrak dira. Bulkanizatuaren propietateak termonomeroaren lotura bikoitzen kopuru eta

moten araberakoak dira. Ontze-abiadura zenbat eta handiagoa izan, hainbat hobea da ontze-egoera,

bai eta, horrekin batera, propietate mekanikoak ere; baina, aldi berean, tenperatura altuko

itzulgarritasunarekiko erresistentzia txartu egiten da.

Termonomero motak: Denek dituzte bi lotura bikoitz, bata kate nagusian sartzeko eta bestea

sufrearekin erreakzionatzeko.

Diziklopentadienoa (DCP). Dieno honekin prozesagarritasun hobea duten kautxuak lortzen

dira bulkanizazio geldiaren bitartez; izan ere, oso lotura bikoitz gutxi sar daitezke 1.000

karbono-atomoko, 3tik 6ra bitartean.

Merkea da, eta estrusiorako balio dezaketen produktuetan erabiltzen da, prozesu horretan

geldiro bulkanizatzeak ez baitu axola; izan ere, bulkanizazioa osatzeko nahikoa da

autoklabean denbora gehiago edukitzea. Aldiz, injektorean lan egiteko ez dira interesgarriak.

Etiliden norbornenoa (ENB). Polimerizatzen den bitartean, saretzeko joera du, baina badu

abantaila bat: ontze-abiadura oso lasterra du, eta ENBarekin lotura bikoitz asko sar daitezke,

4tik 15 era bitartean 1.000 karbono-atomoko.

Hexadienoa (HX). Tarteko bulkanizazioa duten kautxuak ematen ditu, eta 1.000 karbono-

-atomoko 4tik 8ra lotura bikoitz dituzten terpolimeroak lor daitezke. Bulkanizatuek beroarekiko

erresistentzia ona dute.

Biskositatea eta prozesagarritasuna. Prozesagarritasuna egitura molekularraren funtzio da.

Ikatzezko beltza barreiatzea, Bambury nahasgailuetan egiten den nahaste-prozesuan, pisu

molekularraren banaketaren funtzio da.

Gradu komertzial gehienen pisu molekularra 200.000 eta 300.000 artekoa da (Mooney biskositatea

(ML 1 + 4, 100 ºC) 25 eta 100 artekoa). Mooney biskositatea 25 eta 50 artean dutenak oso erraz

prozesatzen dira, baina betegarri- eta plastifikatzaile-kopuru txikiak hartzen dituzte. Betegarri-kopuru

handiagoa behar izanez gero, pisu molekular altuagoko materialak erabiltzen dira, nahiz eta

prozesagarritasuna okerragoa izan.

Pisu molekularra oso altua duten EPDMak prozesaezinak dira. Desabantaila hori saihesteko, olioekin

nahastuta komertzializatzen dira. Hala, prozesagarritasuna hobea da, eta merkeagoak dira.


Kautxua 99

4.1.2. EPMaren eta EPDMaren formulazioa

Nahasteak. EPMak edo EPDMak NR, IR, BR, SBR edo NBR eta antzeko beste polimero batzuekin

egiten diren nahasteak oso garrantzitsuak dira; izan ere, % 30 EPDMarekin nahastuta, kautxu horien

ozonoarekiko erresistentzia hobetu egiten da. Kobulkanizazioa arazo izan daitekeenez, ENBaren ehuneko

handiak (gradu oso lasterrak) dituzten EPDMaren graduak erabiltzen dira. EPDMaren asegabetasun baxuko

graduak, EPMa deituak, polimero aseekin nahasteko erabiltzen dira. Adibidez, poliolefinekin nahasita

erabiltzen dira elastomero termoplastikoak (TPE) lortzeko.

Bulkanizazioa. EPMa peroxidoekin bakarrik bulkaniza badaiteke ere, EPDMarekin peroxidoak eta

sufrea erabil daitezke. Propileno-taldeak inhibitu egiten du peroxidoekin gauzatzekoa den bulkanizazio-

-erreakzioa, katea eten egiten baitu. Alabaina, etilenoaren eta propilenoaren kopolimeroak peroxidoekin

bulkaniza daitezke, baldin eta etilenoaren kontzentrazioa behar bezain handia bada (gutxienez % 50ekoa).

Sufrearekin ontzen ditugunean, behar diren sufre- eta azeleratzaile-kopuruak erabilitako termono-

meroaren mota eta kalitatearen araberakoak izaten dira. Hala, ENBa erabiltzen denean, 0.5-2 pek sufre

nahikoa da, eta sufre-emaileak erabiltzen direnean, gehienez 0,8 pek erabiltzen dira izerditzea galarazteko.

Ontze-abiadura eta maila egokiak lortzeko, azeleratzaile-konbinazio bat erabiltzea komeni da (sinergia).

Nahiz eta kontzentrazio baxuetan erabili kontzentratzaileak izerditzeko arriskua dagoenez, aurrez

nahastutako azeleratzaile-sistema optimizatuak erabiltzen dira. Tiazolek, tiouranoek eta ditiokarbamatoaek

osatzen dituzte sistema horiek.

Agente babesleak. EPMarekin gutxitan erabiltzen dira agente babesleak. EPDMarentzat, asegabeziak

baititu, agente babesleak erabiltzea gomendatzen da, baldin eta zahartzapenarekiko erresistentzia ona

eskatzen bada. Ez EPMak eta ez EPDMak ez dute ozonoaren aurkako lagungarrien beharrik.

Betegarriak. EPM/EPDM sekuentzialek (etilenoa-eduki handia = kristalinoak) ez, baina EPM/EPDM

amorfo eta ez-autosendotzaileek betegarri sendotzaileak behar dituzte maila handiko propietate mekanikoak

izatea nahi bada. Biskositate-maila handikoek betegarri- eta plastifikatzaile-kopuru handiak onartzen dituzte.

Nahaste argien prozesagarritasuna hobetu eta merkatzeko edota nahaste beltzak merkatzeko, kaolin

kiskalia edota partikula fineko kaltzio karbonatoa erabiltzen dira. Betegarri horiek merkeak dira, nahasteetan

ongi barreiatzen dira eta ontze-erreakzioan ez dute eraginik.

Bigungarriak. Erabilienak olio naftenikoak dira. Tenperatura altua aurreikusita dagoen erabileretarako edo

peroxidoekin ontzeko, olio parafinikoa gomendatzen da. Hala ere, olio parafinikoa tenperatura baxuan izerditzen

denez, olio naftenikoarekin nahastu ohi da. Bestalde, olio naftenikoak esku hartzen du peroxidoekin egindako

ontzean. Olio aromatikoak ez dira gomendagarriak kautxu horientzat; izan ere, bulkanizatuen propietate

mekanikoak murriztu eta, gainera, peroxidoekin egindako bulkanizazioetan esku hartzen dute.

EPMek eranskortasun txikia dute, eta, propietate hori beharrezkoa bada, kumarona-erretxinak

erabiltzen dira.

Prozesaketarako laguntzaileak. Nahastea egiten laguntzeko eta barreiaketa hobetzeko, azido

esterikoa, zink eta kaltziozko gantz-azidoen xaboiak edo gantz-alkoholen hondarrak erabiltzen dira.


Kautxua 100

4.1.3. EPM eta EPDM bulkanizatuen propietateak

4.1 irudian, EPDM kautxuen ezaugarri nagusiak azaltzen dira.

Erresistentzia aire zabalean Sugarrarekiko erresistentzia

Urarekiko erresistentzia Koipe/olioekiko erresistentzia

Erregaiekiko erresistentzia Beroarekiko erresistentzia

Malgutasuna tenp. baxuetan Ezaugarri mekanikoak

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 oso eskasa = 1 aparta = 11

4.1. irudia. EPDM bulkanizatuen ezaugarriak.

Propietate mekanikoak: Propietate mekanikoen maila betegarri mota eta -kopuruaren araberakoa da.

Betegarri- eta plastifikatzaile-kopuru handiak onartzen dituenez (polimeroa, gehienez, % 30 izatera irits

daiteke, besterik ez), propietate mekanikoak asko alda daitezke. EPDM sekuentzialen propietate mekanikoak

oso altuak dira, eta NRaren propietateen neurrira iristen dira.

Propietate elastikoak, berriz, beste bulkanizatu sintetiko batzuenak (SR) eta, bereziki, IIRarenak baino

handiagoak dira, baina ez dira NRak dituen mailara iristen.

Hondar-deformazioarekiko erresistentzia harrigarriro ona da, batez ere ENB-kontzentrazio altua duten

ENB-EPDMentzat. Sufrez ondutako EPDMen hondar-deformazioarekiko erresistentzia oso azkar igotzen da

tenperaturaren igo ahala; ez hala peroxidoez ondutakoetan, gutxi-asko egonkor irauten du eta.

Beroarekiko eta zahartzapenarekiko erresistentzia. EPM eta EPDM bulkanizatu onenen beroarekiko eta

zahartzapenarekiko erresistentzia NBR edo SBR bulkanizatuena baino handiagoa da. Sufrearekin ondutako

IIRarenaren parekoa da, baina EVMarena edo Qarena baino txikiagoa. Sufrearekin bulkanizatutakoen

beroarekiko erresistentzia txikixeagoa da. Peroxidoekin bulkanizatutakoek beroarekiko erresistentzia handiagoa

dutenez, eta, gainera, hondar-deformazio txikia, ontze-sistema hori zabalki erabiltzen da.

Zahartzapenarekiko erresistentzia bikaina da. Kondizio normaletan, bulkanizatu horiek ez dira

oxidatzen. Ozonoarekiko eta aire zabalarekiko erresistentzia ere bikainak dira, baina peroxiodekin

bulkanizatutako EPMetan hobeak dira.

Tenperatura baxuan duen malgutasuna NRak duenarekin konpara daiteke.

Puztearekiko eta produktu kimikoekiko duen erresistentziaz esan daiteke kautxu horiei ez dietela

erasaten edota arinki erasaten dietela produktu kimikoek, hala nola azido diluituek, alkaliek, azetonak,

alkoholak, edo jariakin hidraulikoek. Azido ez-organiko kontzentratuek, berriz, gogortu edota suntsitu egiten

dituzte bulkanizatu horiek.


Kautxua 101

Alabaina, hidrokarburo kloratu, aromatiko edo alifatikoekiko, koipe eta olioekiko duten puztearekiko

erresistentzia oso baxua da, kautxu ez polarrak direlako.

Propietate dielektrikoak eta isolamendu elektrikoari dagozkionak bikainak dira. Arlo horretan berezi

beharra dago EPMa EPDMatik. EPMek dute portaerarik onena, eta NR eta Qkoekin pareka daitezke. Beraz,

EPMa 25 kV-etik gorako tentsio elektrikoa isolatzeko erabiltzen da. Tentsio elektriko txikiagoetan,

peroxidoekin ondutako EPDMa erabiltzen da; izan ere, hobeto prozesatzen da, eta betegarri-kopurua ere

handiagoa onartzen du. Propietate elektrikoek onak izaten jarraitzen dute tenperatura altuetan eta

zahartzapenaren ondoren. Hezetasunik xurgatzen ez dutenez, urpean sartuta daudenean propietate

elektrikoak ez dira asko aldatzen.

4.1.4. EPM eta EPDM bulkanizatuen erabilera

Orain arte aipatu ez dugun ezaugarrietako bat kautxu mota horien dentsitate txikia da (0,86 g/cm3), eta

horrek garrantzi eta zerikusi handia du produktuaren amaierako prezioan. Dentsitate txikia dutenez eta

betegarriekin nahiz olioekin nahasteko aukera ematen dutenez, kautxu horietan oinarritutako produktuak

beste kautxu batzuekin fabrikatutakoekin lehiatzen dira.

Erabilera nagusiak automobilgintzan ditu: ate eta leihatilen junturetan (aire zabalari eta ozonoari dien

erresistentzia handiagatik), erradiadore-zorroetan (ur beroari dion erresistentziagatik), kable, bujia-estalki eta

beste zenbaitetan. Etxetresna elektrikoetan: garbigailuen ataketan eta "idi-begi" deituriko ataka biribiletan.

Eraikuntzan: teilatuetako xafla iragazgaitzetan. Isolatzaile elektriko direnez, eta, aldi berean,

ozonoarekiko erresistentzia dutenez, aproposak dira tentsio ertain eta handietarako kableen estalduretarako.

Asegabezia-mailarik handienekoak beste kautxu batzuekin konbinatuta erabiltzen dira ozonoarekiko

erresistentzia hobetzeko, pneumatikoen saihetsetan adibidez.

4.2. Polietileno klorosulfonatua (CSM)


Polietilenoaren aldi bereko klorazio eta sulfonazioaren emaitza da. Motaren arabera aldatzen den arren,

batez beste kloro-atomo bat du zazpi karbono-atomoko, eta klorosulfonilo-talde bat kateko 85 karbono-

-atomoko. Atomoak eta alboko talde horiek sartzea nahikoa da polietileno-katearen egitura-erregulartasuna

eten eta, polietilenoaren kristaltzea desagerrarazita, kautxu amorfo bilakatzeko.

CH2 CH2 CH2 CH

Cl

CH2 CH

SO Cl2 klorosulfonil-etileno unitatea etileno unitatea kloro-etileno unitatea


Kautxua 102

Merkatuko mota desberdinek, funtsean, kloro-edukian (% 25-43), sufre-edukian (% 0,8-1,5) eta

Mooney biskositatean dituzte aldeak. Kloro-maila txikiekin, polimeroek polietilenoaren ezaugarrietatik

zerbait gordetzen dute; gogorragoak eta zurrunagoak dira, oraindik ere, partzialki bederen, kristalinoak

baitira; propietate elektriko onak dituzte eta beroarekiko erresistentzia ona. Kloro-edukia handituta,

lehenik, bigunago eta elastikoago bihurtzen dira, baina, gero, zurrundu egiten dira, tenperatura baxuan

batez ere. Haien disolbatzaileekiko eta sugarrarekiko erresistentziak proportzionalki handitzen dira kloro-

-edukiarekiko.

4.2.2. CSM nahasteen formulazioa

Bulkanizazio-sistema. Kloro-atomoak eta talde klorosulfonikoak CSMen gurutzaketak sistema

desberdinez egiteko aukera ematen duten gune erreaktiboak dira, eta, gehienetan, sistema horiek azido-

-onartzailez eta agente bulkanizatzailez osatuta daude.

Azido-onartzaileek zeregin bikoitza dute: batetik, talde klorosulfonikoekin erreakzionatzen dute, eta ioi-

-erako zubiak sortzen dituzte. Zubi horiek lagundu egiten diote bulkanizazioari, baina, hala ere, ez dira

horretarako nahikoa. Bestalde, bulkanizazioan edo balizko degradazio termiko batean bereizten den

hidrogeno-kloruroa finkatzen dute, eta hori garrantzitsua da, zeren, hidrogeno-kloruro hori libre geldituko

balitz, degradazioan eragin katalitiko kaltegarria izango bailuke. Azido-onartzaile moduan, MgO, magnesio

oxidoa, eta PbO, berun-oxidoa, erabiltzen dira nagusiki. Zink oxidoa erabiltzea ez da komenigarria; izan ere,

zink kloruroa sortuko litzateke, eta horrek degradazio termikoaren eragile izateko ahalmena du.

Agente bulkanizatzaile moduan, sufrea edo sufre-emaileak eta azeleratzaileak erabiltzen dira.

CSMak zeharo aseak diren arren, kloroa izateak bulkanizazio-tenperaturan gune eragileak sortzen

laguntzen du, ziur aski HCl kanporatuz eta C=C lotura bikoitzak sortuz. Peroxido bidezko bulkanizazioa

ere egin daiteke.

Agente babesleak. Oxidazioarekiko, zahartzapenarekiko eta ozonoarekiko dituen berezko erresistentziak

kontuan hartuta, ez dago antidegradatzaileak erabili beharrik.

Betegarriak. Nahaste beltzetan, ikatzezko beltz erdisendotzaileak erabiltzen dira zama-maila

handiagoak lortzeko. Betegarri ez-organikoei dagokienez, hauspeatutako silizeek erresistentzia mekaniko

handiagoa ematen dute, baina biskositate handiagoaren eta nahasteak lantzeko zailtasun handiagoaren

truke. Kaltzio karbonato natural edo hauspeatuak ematen du beroarekiko erresistentziarik onena.

Plastifikatzaileak eta prozesaketaren lagungarriak. Plastifikatzaile moduan olio mineral aromatikoak eta

naftenikoak erabil daitezke, baina ester-erako plastifikatzaileak ere erabiltzen dira. Lantzea hobetzeko eta,

batez ere, desmoldeaketa errazteko, ohikoa izan ohi da lantzeko agente lagungarriak sartzea, hala nola

argizariak, baselina, polietilenglikola, pisu molekular txikiko polietilenoa, etab. Azido estearikoa eta estearato

metalikoak (zinkarena izan ezik) erabilgarriak dira MgO nahasteekin, baina ez PbO dutenekin.


Kautxua 103

4.2.3. CSM bulkanizatuen propietateak

CSMaren bulkanizatuek trakzioarekiko erresistentzia oso ona dute betegarri sendotzailerik izan ezean, nahiz

eta sendotzaile horiek urradurarekiko eta tarratatzearekiko erresistentzia hobetzen duten. Lehen aztertutako

beste kautxu batzuen ondoan, CSMek gainditu egiten dituzte polikloroprenoak beroarekiko erresistentzian,

baita aire zabalarekikoan eta ozonoarekikoan nahiz hidrokarburo alifatiko eta aromatikoekikoan ere;

NBRekiko, berriz, CSMak ahulagoak dira hidrokarburoekiko erresistentzian, baina askoz ere indartsuagoak

oxidazioarekiko, ozonoarekiko eta sugarrekiko erresistentzian.

4.2.4. Erabilerak

Berez, askotariko produktuak egiteko erabil daiteke, baina prezio handi samarra dute, eta horrek mugatu

egiten du erabilera. Industria kimikoan, azido kontzentratuen (oxidatzaileak barne) eragina jasan behar duten

tutu malgu, estaldura, juntura eta abarretarako erabiltzen da. Sektore elektrikoan, kableak estaltzeko

erabiltzen da, kolore argiko estalduretan batez ere. Automozioan anitz erabilera ditu, batez ere aire girotuaren

tutu eta zorroetan, hezetasunarekiko eta konposatu hoztaileekiko iragazkortasun txikia baitu. Azkenik, beste

kautxu batzuekin konbinatuta erabiltzen da, dituen ezaugarririk abantailatsuenak ematearren.

4.3. Kautxu akrilikoak (ACM)

Kautxu horiek NBR kautxuen gabezia bat estaltzeko garatu ziren eta apurka-apurka gogortzen dira eta

elastikotasuna galtzen dute, denbora luzez eta tenperatura handietan, olioak tenperatura horietan egonkortzeko

normalean erabiltzen diren gehigarri sulfuratudun olio mineralak ukituz egonez gero. (4.3. irudia).

CH2=CH-COOR, ester akriliko batetik edo hainbatetatik ehuneko 95tik 99ra duten kopolimeroak dira, R

hori etiloa, butiloa, oktiloa, metoxietiloa edo etoxietiloa izanik, eta polimeroen gurutzaketa egiteko puntu

eragileak eskaintzen dituen beste monomero batetik, berriz, ehuneko 1etik 5era dute, hala nola

kloro-atomoak alboko katean (eter 2-kloroetil-binilikoa edota binilo-kloroazetatoa) edo epoxido-talde bat (eter

alil-glizidilikoa) edo N-metilol-akrilamida bezala akrilimidatik eratorriak, etab.

CH CH

CH2 CH

2

C OO

3

O C H2 5

CH CH

CH2

2 CH CH

CH2

2

O

ClC O

O

CH CH

CH2

2

ClCH

O

2

CH 2

CH2

CHO

CH CH

CH OH2

2

NH

C O

Etoexotil akrilatoa Eter 2-kloroetil binilikoa Binilo-kloro-azetatoa Eter alilglizidilikoa N-Metilol akrilamida

4.3. irudia. NBR eta ACM bulkanizatuen hausturan luzapenak duen aldaketa, gehigarririk gabeko 1 zk.dun ASTM oliotan 140 ºC-tan eta adierazitako gehigarrien % 1ekin sartuta).


Kautxua 104

Gehigarri gabe

2, 4, 6 disulfuroa, triklorofeniloa

Esperma klorosulfonatuzko olioa

Egunak

Hau

stur

a ed

o lu

zape

na %

-tan

4.3.1 Egitura eta horrek propietateetan duen eragina

Akrilato motak hauskortasun-tenperatura eta berotasunarekiko nahiz olioekiko duen erresistentzia zehazten

du. Etilo-(poli)akrilatoak du polaritaterik handiena, eta horren ondorioz, erresistentzia termikorik onena eta

olioekiko erresistentziarik onena, baina beira-trantsizioko tenperatura nahiko handia dela bide, -21 ºC-ko Tg,

beren bulkanizatuek behar adinako malgutasunik ez dute tenperatura baxuetan. Butilo-(poli)akrilatoaren

Tg-a, -49 ºC-koa da; beraz, bere material bulkanizatuek, erresistentzia handiagoa dute hotzarekiko, baino

txikiagoa beroarekiko eta olioekiko erresistentziei dagokienean; joera hori are eta gehiago nabarmentzen da

oktilo-(poli)akrilatoetan eta (poli)alkoxiakrilatoetan. Batzuetan konpromisoren bat lortzen da hainbat

monomero kopolimerizatuta edo elkarrekin polimerotuta.

Erabilitako komonomero motak eragin txikia du berotasunarekiko eta olioekiko lortzen duen

erresistentzian edo tenperatura baxuetan duen malgutasunean, baina badu eraginik bulkanizazioan duen

portaeran eta horrekin batera, noski, bulkanizazioaren propietate fisikoetan. Merkatuan saltzen diren eta gaur

egun oraindik erabiltzen diren lehenengo mailek (binilo-eter kloroetilekin eta azetato-klorobinilekin diren mailak),

polimerizazioan zehar komonomeroak duen erreaktibotasun txikia eta halogenoak bulkanizazio-erreakzioa

gauzatu bitartean duen erreaktibotasun txikia dituzte ezaugarritzat. ACMen belaunaldi berriarekin

bakar-bakarrik, bi betebehar horiek betetzen izugarrizko aurrerapena gauzatu zen, baina horiek ontze-agente

bereiziak erabiltzea eskatzen dute. Komonomero desberdina erabiltzen da eta horren berririk ez da azaldu

oraindik. Kopolimero horiek ontze-egoera altua ematen dute oso denbora laburretan, eta horrek

mekanika-propietate onak, hondar-deformazio (compression set) txikia, etab. izatea dakar.


Kautxua 105

Asetasuna. Lotura bikoitzik ez dutelako, ACM kautxuek polimero ase guztiek dituzten ezaugarri

berberak dituzte, oxidazioarekiko erresistentzia handia, ozonoarekiko erresistentzia handia eta aire librean

irauteko erresistentzia handia. Alabaina, gai kimikoekiko erresistentzia mugatua dute ester-taldeak

saponifikatzeko duen aukerarengatik.

4.3.2. ACM nahasteen formulazioak

Bulkanizazio-agenteak. ACM material moten garapenaren pare-parean, berentzat bulkanizazio-sistema

egokia aurkitu eta erabiltzea izan da aurrerakuntza, beti ere, aurrekoen eragozpenak alboratuz. Lehenengo

ACM motek, funtsean etilo-akrilato homopolimeroek, beren bulkanizaziorako diaminak eta

sodio-metasilikatoak oinarri zituzten sistemak behar zituzten eta horiek lantzeko eragozpen larriak,

desmoldeatze-zailtasunak eta moldeen korrosio nabarmena zituzten berekin. 2-kloroetilbiniliko eterra

sartzeak, diamina edo poliamina eta sufrea nahiz sufre-emaileak edo tiourea/minioa oinarri zutenak erabiliz

bulkanizatu ahal izatea ekarri zuen. 1960. urte inguruan, binilo-kloroazetatoak bezala korrosio gutxiago

eragiten duten beste sistema batzuk erabiltzeko aukera duten motak sartu ziren, hala nola potasio

estearatoaren edo sodio estearatoaren eta sufrearen edo sufre-emaileen arteko konbinazioak.

Epoxido-taldeak dituzten motak berzoato edo amonio adipato bidez bulkaniza daitezke. ACMren motarik

berrienentzat, berriz, estearato alkalinoen eta amina tertziarioaren edota amonio-gatz kuaternarioaren arteko

konbinazioa gomendatzen da. Sistema-aldagai ugari horien aurrean, gomendagarria da, noski, erabili behar

den ACMren mota partikularraren fabrikatzaileak emandako gomendioak jarraitzea.

Betegarri sendogarriak behar-beharrezkoak dira erresistentzia mekanikoaren maila onargarria

lortzeko, baina erresistentzia hori ez da ezein kasutan ere NBRek duten mailara iristen. Betegarriek basikoak

edo neutroak izan behar dute bulkanizazio-erreakzioan eraginik izan ez dezaten. N326 eta N550 ikatzezko

beltzek prozesagarritasunaren eta bulkanizazio-propietateen neurri ona ematen dute. Silizeak ere

gomendatzen dira, aluminio-silikatoarekin edota silanoekin tratatutako talkoekin konbinatuta.

Egonkortzaileak. Molekularen osagaien artean kloroa duten konposatu guztiek bezalaxe, askatzen den

HCl hori zurgatzeko egonkortzaileak gehitu beharra dago. Alabaina, hori ez da beti beharrezkoa izaten

oinarrizko bulkanizazio-sistemaren bat erabiltzen baldin bada. Hala ez baldin bada, ordea, ACMren mailak

egonkortu egiten dira berun fosfitoa eta berun ftalatoa edota Pb3O4 gehituta.

Oso gutxitan erabiltzen dira plastifikatzaileak. Tenperatura baxuetan aparteko malgutasuna behar

baldin bada, lurruntze-maila txikia duen plastifikatzaile adipikoaren 5etik 10era pek, poliesterrak, etab.

gehitzen zaio. Poliesterrak, lurruntze-maila txikikoak eta ateratze-maila txikikoak dira. Eransgarritasuna

hobetzeko, kumaroma-indeno-erretxinak eta koresina erabiltzen dira.

ACMen prozesagarritasun txarra dela bide, behar-beharrezkoa da prozesatzeko lagungarriak

gehitzea, hala nola azido estearikoa, zink-xaboiak edo alkohol koipetsuen hondakinak nahiz alkohol

koipetsuak eta denetatik onena, berriz, pentaeritritol tetraestearatoa.


Kautxua 106


Mekanika-propietateak. Kautxu horien propietateek, trakzioan, ez dute iristen NR eta NBR kautxuek duten

maila, baina bai ohiko beharrizanak betetzeko behar adinakoak diren neurriak. ACMen maila berriek,

usadiozko edo ohiko mailek baino fisika-propietate hobeak dituzte, tenperatura handietan denboraldi luzeetan

zehar eduki ondoren lortutako hondar-deformazioen (compression set) eta zahartzearekiko erresistentziaren

mailei dagokienez.

Aire libretan egotearekiko erresistentzia Garrekiko erresistentzia Urarekiko erresistentzia

Koipe eta olioekiko erresistentzia Erregaiekiko erresistentzia

Berotasunarekiko erresistentzia Tenperatura baxuetako malgutasuna

Mekanika-ezaugarriak 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

oso eskasa = 1 apartekoa = 11

4.4. irudia. ACM-zko bulkanizatuen ezaugarriak.

Ozonoarekiko berotasunarekiko eta zahartzearekiko erresistentzia. ACMren mailak, berriak batez ere

eta etileno/akrilato kopolimeroak, baldintza batzuetan erabil daitezke 1000 ordutan 160-170 ºC-tan. 1000

orduz 150 ºC-tan oliotan eduki ondoren, fisika-propietateak ez dira nabarmenkiro aldatzen. Ozonoarekiko eta

aire librean edukitzearekiko erresistentzia-maila ona dute.

Puztearekiko erresistentzia, gai kimikoekiko erresistentzia. ACMren bulkanizatuek, orain arte

aipatutako kautxuek baino gehiago eusten diete animalia-olioei, landare-olioei eta olio mineralei eta gauza

bera esan daiteke berotan puzteaz ere; izan ere, FKM kautxuek bakarrik gainditzen baitituzte arlo horietan.

Olioekin nahasten diren gehigarriei ere eusten diete. Hori guztia dela eta, kautxu horiek ordezkatu egin

dituzte NBR erakoak erabilera askotan. Hala ere ez diete eusten fuelei eta NBR, ECO eta FKM motakoek

gainditu egiten dituzte. Gai kimikoekiko duten erresistentzia, oro har, ez da oso ona.

Tenperatura baxuetan duten malgutasuna. Etilakrilatoan oinarritutako mailek, plastifikatzailerik gabe,

-18 ºC-ko hauskortasun-tenperatura dute. Baina plastifikatzaile gehigarri bat edo akrilato-etil bat edo akrilato-butil

bat erabiliz gero, edota biak batera, ez da arazorik izaten –40 ºC-ko hauskortasun-tenperatura iristeko ere.

4.3.4. Erabilerak

ACMen erabilera nagusienak automozio-sektorekoak dira: transmisio automatikoen eta diferentzialen

junturak egiteko, balbula-zurtoinetarako, ardatzak egiteko, olio-hodietarako, etab. Batzuetan arrabolak

estaltzeko ere erabiltzen dira. Prezio handia dutenez, oso gutxi erabiltzen dira.


Kautxua 107

4.4. Polietileno kloratua (CM)

4.4.1 Egitura eta propietateetan duen eragina

Polietilenoak duen egitura-erregulartasuna, eta, beraz, izaera kristalinoa, klorazio hutsez kendu edo murritz daiteke.

CH2 CH2 CH2 CH

Cl etileno unitatea kloro-etileno unitatea

Kloro-edukia % 25etik % 42rainokoa izan daiteke. Alabaina, % 25 besterik ez duten motak nabarmen

kristalinoagoak dira; izan ere, kloratu gabeko polietileno-sekuentziak dituzte. Beraz, ez dira hain zurrunak,

eta askok, oraindik ere, elastomerotzat hartzen dituzte. Kloroa % 35 edo gehiago dutenean, ordea, izaera

kristalino hori ia zeharo desagertzen da, eta hotzarekiko erresistentziarik handieneko CMak lortzen dira.

Kloro-edukia % 45etik gorakoa denean, berriz, C-Cl taldeen polaritatea dela eta, kateen artean elkarrekintza

gogorrak sortzen dira, eta, ondorioz, polimeroak berriz ere hauskorrago bihurtzen dira, nahiz eta polarrak ez

diren disolbatzaileekiko eta olioekiko erresistentzia hobetu. Lotura bikoitzik ez dutenez, CM bulkanizatuek

CRek baino erresistentzia handiagoa dute beroarekiko.

4.4.2. CMen nahasteen formulazioa

Nahasteak. Peroxidoekin bulkaniza daitezkeen beste kautxu batzuekin nahas daiteke. Adibidez,

EPDMarekin nahasten da tenperatura baxuan duen malgutasuna hobetzeko, edota NBRarekin, olio eta

erregaiekiko erresistentzia hobetzeko.

Agente bulkanizatzaileak. CMak peroxidoekin baino ez dira bulkanizatzen, gehienetan aldi berean

agentekide bat erabiliz. CSMen kasuan bezala, beharrezkoa dute azido-onartzaileak egotea. Zink-oxidoa ez

da gomendagarria, lehenago CSMentzat adierazitako arrazoi berberengatik. Aipatutako kasuan bezala, kasu

berezietan epoxido-erretxinak edo olio epoxidatuak erabil daitezke oxido metalikoak erabili ordez.

Egonkortzaileak eta agente babesleak. Ez dute antidegradatzailerik behar. Molekulan kloroa duenez,

egonkortzaileak behar ditu. Egokienak MgO eta beruna (Pb) duten konposatuak dira.

Betegarriak. CMek betegarri-proportzio nahiko altuak onar ditzakete, % 200 pek-erainokoak bederen

bai. Ikatzezko beltz erdisendotzaileak erabiltzen dira, edota betegarri mineralak, eta ez dira erabiltzen izaera

azidoa duten betegarriak, peroxidoekin bulkanizatzea oztopa dezakete eta. Kaltzio karbonatoa, silizea,

kaolina, talkoa, etab. erabiltzen dira.

Plastifikatzaile moduan ester-erakoak bakarrik erabiltzen dira; olio parafinikoak eta naftenikoak ez dira

bateragarriak, eta aromatikoek oztopatu egiten dute peroxidoekin bulkanizatzea.


Kautxua 108

4.4.3. CM bulkanizatuen propietateak

CM bulkanizatuen propietateak CSMek dituztenen antzekoak dira, eta hori ulertzekoa da; izan ere, kate

nagusiak duen kidetasuna polietileno kloratu batek ematen du. Alabaina, CMen trakzioarekiko,

tarratatzearekiko eta urradurarekiko erresistentzia, bai betegarriarekin eta baita gabe ere, nabarmen

txikiagoak dira. Aldiz, zertxobait hobeak dira zahartzapen termikoarekiko, ozonoarekiko eta aire zabalarekiko

erresistentziak, agian peroxidoekin bulkanizatuak izateagatik. 150 ºC baino tenperatura baxuagoetan,

konpresio bidezko deformazio txikiak dituzte. Olioekiko erresistentzia ona dute (zenbat eta Cl gehiago eduki,

hainbat eta hobea da olioekiko erresistentzia eta okerragoa hotzarekikoa), erregaiekiko erresistentzia

onargarria eta kolorearen egonkortasun ona.

4.4.4. Erabilerak

Nagusiki, behe-tentsioko edo tentsio ertaineko kableen isolatzaile gisa erabiltzen dira, batez ere

ozonoarekiko, aire zabalarekiko, sugarrekikoa, olioekiko eta disolbatzaileekiko erresistentzia ona dutenean.

Erabilera-esparru horietan, ordea, oxigenoa duten eta klororik ez duten polimeroen lehia dute.

Kautxu sintetiko bereziak

Kautxua 109


5.1. Epiklorhidrina-kautxuak (CO, ECO, eta ETER)


Epiklorhidrina-homopolimeroak (CO), horiek etileno-oxidoarekin eratzen dituzten kopolimeroak (ECO) eta,

hauez gain, alilglizidil eterra (ETER) duten terpolimeroak hartzen ditu bere barnean kautxu mota honek.

CH 2 CH CH Cl 2 O

Epiklorhidrina

CH 2 CH 2 O

Etileno oxidoa

CH 2 CH CH O 2 O

CH 2 CH CH 2

Alilglizidil eterra

Polimerizazioa eraztun epoxidikoa irekitzen delako gertatzen da. Hortaz, ECO kopolimeroaren egitura

honako hau da:

CH 2 CH CH Cl2

O

Epiklorhidrina

CH 2 CH3

O

Etileno oxidoa

CH 2 CH CH 2 CH 2+Al R

2H O2

OO

CH Cl2x

Sintesia giro-tenperaturan egiten da, hidrokarburo edo hidrokarburo/eter disoluzioetan. Katalizatzaile-

-sistema moduan trialkohilaluminoa/ura erabiltzen da, azetilazetona bezalako aktibatzaileekin edo gabe.

Klorometil taldeen kontzentrazioa. Homopolimeroak du kontzentraziorik handiena. Hori dela bide,

ontze-abiadurarik handiena, polaritaterik handiena, puztearen aurkako erresistentziarik eta beroarekiko

erresistentziarik onenak ditu, baina tenperatura baxuko malgutasunik txikiena ere bai. Iragazkortasun txikia

du, eta sugarrekiko erresistentzia oso ona. ECOa, edo terpolimeroa, klorometil talde gutxiago dituenez,

puztearekiko erresistentzia eta beroarekiko erresistentzia onenen eta haustura-tenperaturaren arteko

konpromiso bat da. Kloroa dela eta, kautxu horiek arraboletan itsasteko joera dute, eta horrela prozesaketa

zaildu egiten da.

Asetasuna. COak eta ECOak katea zeharo aseta dute eta, hori dela bide, ozonoarekiko eta

oxidazioarekiko erresistentzia dute. ETER termonomeroak alboko talde batean dagoen asegabezia du, eta

kate nagusiko egitura asea ez da eteten. Beraz, badu erresistentzia degradazioarekiko ere. Termonomeroak

erreaktibotasuna ere hobetzen du, eta ontze-egoera handiagoei aukera ematen die.

Kristaltasuna. Zeharo amorfoak dira, eta ez dute, CRak duen bezala, kristaltzeko joerarik. Bestalde, 0

ºC azpitik egon ondoren ere ez da, kristaltzearen ondorioz, gogortzen. Horrek aukera ematen du ECOa

tenperatura baxuetan erabiltzeko, hondar-deformazio txikia behar denean.


Kautxua 110

5.1.2. CO, ECO eta ETERekin egindako nahasteen formulazioa

Agente bulkanizatzaileak. Epiklorhidrina-kautxuak etilentiourearekin bulkanizatzen dira. Beste kautxu

halogenatu batzuetan bezalaxe, egonkortasun termikoa hobetzeko, behar-beharrezkoa da azido-onartzaileak

gehitzea. CO eta ECO kautxuak ezin dira bulkanizatu peroxidoekin. ETER terpolimeroaren kasuan, alboko

katean lotura bikoitza izateak sufre/azeleratzaile sistemen edo peroxidoen bidez bulkanizatzeko aukera

ematen du, nahiz eta kasu horretan ere propietaterik onenak etilentiourearekin lortu.

Antioxidatzaileak. Epiklorhidrina-kautxuak berez beroarekiko erresistentziadunak diren arren, erre-

sistentzia hori are gehiago hobetzen da nikel-ditiokarbamatoak gehituta. Gasolina “azidoekiko” erresistentzia

hobetu nahi denean (peroxido taldeak dituzten gasolinei esaten zaie 'gasolina azido'), amina-antioxidatzaileak

gehitzea gomendatzen da (p-fenilendiaminak, adibidez), eta UV argiarekiko egonkortzaileak (hidrazinaren

eratorriak) nikel-ditiokarbamatoen ordez.

Erabat amorfoak izaki, epiklorhidrina-kautxuek betegarri sendotzaileak behar dituzte, eta betegarriei

esker erresistentzia mekanikoaren oso maila egokia lortzen da. Egitura-adierazle baxua duten HAF karbono-

-beltzarekin, N326arekin adibidez, konpromiso onargarria lortzen da erresistentzia mekaniko onaren eta

nahasteen biskositatearen artean, eta horrek zailtasunik gabe lantzeko aukera ematen du. Betegarri-dosi

handietarako, ordea, egokiagoak dira hain sendotzaile ez direnak, hala nola, N550 edo N770, edo baita N990

bera ere, edota betegarri mineral erdisendotzaileak dituztenak. Plastifikatzaileak gutxi erabiltzen dira;

beharrezkoa bada, plastifikatzaile oso polarretara jotzen da; adibidez, poliesterretara, tenperatura altuetan

erabiltzeko denean, edo ester monomeroetara, hotzarekiko erresistentzia hobetu behar denean.

Lantzeko agente laguntzaileak, berriz, ohikoak dira nahasteak nahasgailu eta arrabol-prentsako

zilindroei itsastea edo eranstea saihesteko edo murrizteko, bai eta desmoldeaketa errazteko eta moldeen

korrosioa galarazi edo murrizteko ere.

5.1.3. CO, ECO eta ETER bulkanizatuen propietateak

Epiklorhidrinek propietateen konbinazio ezohiko eta bakarra dute. 5.1. taulan kautxu horietako batzuen

propietateetako batzuk azaltzen dira, merkatuko beste kautxu batzuenekin alderatuta. FKMekin batera,

oliotan eta erregaitan puztearekiko erresistentziarik onena dute, beroarekiko erresistentzia handia,

ozonoarekiko erresistentzia bikaina, propietate dinamiko onak, sugarrekiko erresistentzia ona eta malgutasun

ona tenperatura baxuetan.

Propietate mekanikoak. Bulkanizatu hauen propietate mekanikoak nahiko onak dira, nahiz eta kautxu

dienikoenak baino zertxobait okerragoak izan. Shore A 50 eta 90 bitarteko gogortasuneko kautxuak lor

daitezke, nahiz eta erabilera tekniko askotarako 60 eta 80 bitartekoak erabiltzen diren. Hondar-deformazioak

ontze-sistemarekin zerikusi handia du, eta oso balio txikiak lor daitezke.


Kautxua 111

CSM CR NBR ECO Prezioa − − • + – – Beroarekiko erresistentzia • – – – – – Olio beroekiko erresistentzia – – – – – Olio eta erregaiekiko erresistentzia • • + + Ozonoarekiko erresistentzia • – – – • – Kolorearen egonkortasuna • – – – Sugarrarekiko portaera • + – – – Produktu kimikoekiko portaera • – – – – – Propietate mekanikoak • • • – Beira-trantsizioko tenperatura – + • – • Hotzeko malgutasuna • + • + + Hondar-deformazioa – – + • – – Metal eta ehunekiko itsasgarritasuna • + + •

– – askoz okerragoak, – zertxobait okerragoak, •••• berdinak, + hobeak.

5.1. taula. CSMaren, CRaren, NBRaren eta ECOaren ezaugarrien mugak CMarekin erkatuta.

Beroarekiko erresistentzia. Epiklorhidrina-kautxuek gasolinekiko duten erresistentzia akrilonitrilo-eduki

handia duten NBRena adinakoa edo handiagoa da, baina horiek erraz gainditzen ditu ozonoarekiko eta

muturreko tenperaturetan duen erresistentzian. CO kautxuek 150 ºC-ko etengabeko zerbitzu-tenperaturak

jasaten dituzte, baina hauskor bihurtzen dira –23 ºC-an. ECO kautxuen beroarekiko erresistentzia apur bat

txikiagoa da (135 ºC-ko zerbitzu-tenperaturak), baina malgutasuna –40 ºC-raino gordetzen dute. Bi motak

zeharo bateragarriak direnez, proportzio egokian nahastuz gero, erabilera-tarte osoa bete daiteke. Kautxu

hauen berezitasunetako bat hau da: hausturako muga-tenperatura eta oso zurrun bihurtzen diren muga-

-tenperatura ia bat etortzea, normalean kautxuei zurruntasuna hauskor bihurtu baino askoz ere lehenago

handitu ohi bazaie ere.

Puztearekiko erresistentzia. Gasolinekiko iragazkortasun txikia dute, NBRak baino hamar bat aldiz

txikiagoa, eta propietate horrek erabilera-esparrua zabaltzeko balio izan du.

Kautxu hauen propietate dinamikoak kautxu naturalak dituenekin pareka daitezke, baina hura airoski

gainditzen dute disolbatzaileekiko, beroarekiko eta ozonoarekiko erresistentzian.

Gasekiko iragazkortasuna. COak IIRak baino gasen iragazkortasunarekiko erresistentzia handiagoa

du; ECOak eta ETERak, aldiz, IIRak duenaren antzekoa dute.

5.1.4. Erabilerak

Dituzten propietateen balantze ona dela bide, epiklorhidrinek gero eta garrantzi handiagoa dute azken

urteotan, eta, nahiz eta garestiak diren, erabilera askotan ordezkatu dute NBR kautxua. Erabilerarik handiena

automobilgintzaren esparruan dute: junturak, mintzak, hodiak (erregaienak, aire beroarenak), beroarekiko

erresistentzia duten osagai dinamikoak, etab. Arrabolak estaltzeko ere erabiltzen da (paper-arrabolak,

inprimagailu-arrabolak, fotokopiagailuetakoak), eta injekzioz moldeatutako beste hainbat osagaitan ere bai.

Etorkizunean, ETERa NBRaren, SBRaren eta NRaren nahaste moduan erabiliko da.


Kautxua 112

5.2. Fluoroelastomeroak (FKM)


Gaur egungo kautxu fluorokarbonatu gehienak biniliden-fluoruroaren CH2=CF2 (VF) kopolimeroak dira, eta

komonomero hauetako bat edo gehiago dituzte: hexafluoropropilenoa (HFP) CF3-CF=CF2, tetrafluoroetilenoa

(TFE) CF2=CF2 eta eter perfluorometilbinilikoa (FMVE) CF3-O-CF=CF2. Hiruretatik, batez ere lehenengoa,

tetrafluoroetilenoa, da erabiliena. Termonomero gisa erabiltzen da fluor-edukia handitzeko, eta, horren bidez,

disolbatzaileekiko erresistentzia hobetzeko. Eterra, berriz, tenperatura baxuetan duen erresistentzia

hobetzeko — disolbatzaileekiko erresistentzia ia deus galdu gabe— erabiltzen da.

Fluoruro-monomeroaren eragina. Karbono-fluor loturaren energia 442 kJ/mol-ekoa da, karbono-

-hidrogeno loturarena (377 kJ/mol) baino nabarmen handiagoa. Horregatik, eta fluor-ordezkatzaile handiek

polimero-katea babesten dutelako, FKMak beroarekiko eta agente kimikoekiko erresistentzia handia du.

Gradu berri batzuek (oso garestiak, bestalde) TFEa eta FMVEa dituzte, eta PTFEaren propietateen eta

FKMaren ohikoen artekoak dituzte. Gradu berri horiek ez dira disolbagarriak, betegarriekin nahas daitezke,

konpresioz moldeatu ere bai, eta PTFEaren antzeko erresistentzia kimikoa dute. Gainera, 280 ºC-ko

zerbitzu-tenperaturak jasateko prestatuta daude.

Asetasuna. FKMaren kateak zeharo aseta daude, eta prozesu oxidatzaileek ezin diete eraso.

Horregatik, oxidazioarekiko eta ozonoarekiko erresistentzia erabatekoa dute, eta bai motor-erregaiekiko ere,

baina olioen gehigarri batzuek eraso egiten diete.

5.2.2. FKM nahasteen formulazioa

Bulkanizazio-agenteak. Kautxu fluordunen merkatuko lehenengo motek ez zuten atxikitako agente

bulkanizatzailerik, eta nahastea bera prestatzean gehitzen zitzaizkien. Horretarako erabiltzen da, adibidez,

karbamatoa, magnesio oxido, kaltzio oxido edo berun oxidoekin konbinatuta. Gaur egun, mota horretako sistema

bulkanizatzaileak ez dira erabiltzen, eta beren barnean sistema bulkanizatzailea daramaten beste batzuk erabiltzen

dira (amonio kuaternarioaren gatza edo hidroxidoak, hidrokinonak edo trifenilbentzilfosfonio kloruroak eta difenol

batek osatutako nahastea). Horrekin hobeto barreiatzea bermatzen da eta, aldi berean, bulkanizazio lasterragoak,

ziurragoak eta bulkanizazio-propietate hobeak lortzen dira. Bulkanizazioaren mekanismoa ez dago argi; dirudienez,

hidrogeno fluoruroa galdu egiten da, eta gune aktibo edo eraginkorrak sortzen dira.

Antidegradatzailerik erabiltzen ez den arren, beharrezkoak dira zahartzapen termikoan era litezkeen

HFaren onartzaileak. Bero lehorrerako MgO eta CaO dira egokiak; ur-lurrunarentzat eta ur beroarentzat,

aldiz, berun-fosfito dibasikoa ZnOarekin batera, eta, azido beroentzat, PbO gomendatzen da.

Erresistentzia mekaniko egokia lortu eta duten prezio altua merkatzeko, betegarriak erabiltzen dira:

gehienetan gutxi sendotzen duten ikatzezko beltzak dira, hala nola N908 deitua, edota erdisendotzaile diren

betegarri mineralak, nahastearen biskositatea asko ez handitzeko. Plastifikatzaile arruntetatik bat bera ere ez

da bateragarria kautxu fluoratuekin. Lantze-prozesua hobetzeko beharrezkoak badira, kautxu horien

fabrikatzaileek berek eskainitako polimero fluoratu bereziak erabil daitezke.


Kautxua 113

5.2.3. FKM bulkanizatuen propietateak

Propietate mekanikoak. FKMen propietate mekanikoak kautxu dienikoenak baino zertxobait

eskasagoak dira, trakzioarekiko erresistentzia tenperaturaren araberakoa dute eta nabarmen txikiagotzen

zaie tenperatura altuetan. Shore A 50etik 95erako gogortasunak lor daitezke. Fenolikoen bidez egindako

ontze-sistema erabiltzen bada, gogortasunari hobeto eusten diote tenperatura altuetan eta, bestalde, ontze-

-sistema hori hobea da hondar-deformaziorako. FKM bulkanizatuak ez dira oso elastikoak.


0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

5.1. irudia. FKM kautxuen ezaugarriak.

Beroarekiko erresistentzia. C-F loturaren energia 442 kJ/mol-ekoa da, C-H loturarena baino askoz ere

handiagoa. Gainera, fluor-atomoek, hidrogeno-atomoak baino askoz ere bolumen handiagokoak izaki,

pantaila-efektua egin eta karbonozko kate nagusia babestu egiten dute. Hortik datorkie kautxu hauei duten

erresistentzia termiko bikaina, beste ezein elastomerok berdintzen ez duena. Degradazio nabarmenik gabe,

250 ºC-ko etengabeko zerbitzu-tenperaturak jasaten dituzte, baina gogoan eduki behar da gogortasuna eta

erresistentzia mekanikoa nabarmen murrizten direla tenperatura igota.

Hotzarekiko erresistentzia, berriz, apartekoa izan gabe ere, onargarria dute erabilera gehienetarako.

Hauskortasun-tenperaturak –30 °C eta –50 °C bitartekoak dituzte.

Disolbatzaileekiko erresistentzia. Hidrokarburoekiko, nola alifatiko hala aromatiko eta kloratuekiko,

erresistentziarik handieneko kautxuak dira. Era berean, urarekiko eta ur-lurrunarekiko erresistentzia handia

dute, eta gauza bera azido eta alkaliekiko ere, oxidatzaile, kontzentratu eta beroak barne. Alderantziz, ester

eta zetonatan asko puzten dira. Puztearekiko erresistentzia hobetu egiten da fluor-edukia handituta, eta,

horregatik, metanola duten motor-erregaiak ukituz lan egin behar den erabileretan, fluor-eduki handiagoko

FKM kautxuak erabiltzen dira.

Ozonoarekiko eta aire zabalarekiko erresistentziak erabatekoak dira.

Sugarrekiko erresistentzia. Halogeno ugari dutela eta, berez itzaltzen dira.

Iragazkortasuna. Gasekiko iragazkortasun oso txikia dute, IIR bulkanizatuena baino are txikiagoa.

Oso eskasa = 1 Aparta = 11


Kautxua 114

5.2.4. Erabilerak

FKM bulkanizatuen erabilera gehien mugatzen duen faktorea prezioa da. Beraz, eskaintzen dituzten aparteko

abantailak behar direnean baino ez dira erabiltzen. Industria kimikoan, sakonera handiko petrolio-

-erauzketetan, hegazkingintzan eta espazio-ontzietan eta, gero eta gehiago, automobilgintzan erabiltzen dira

junturak, ixte-eraztunak, balbulak, etab. egiteko.

5.3. Silikona-kautxuak (Q)


Silikona-kautxuek berezitasun bakarra dute orain arte hemen aipatu ditugun kautxu guztien ondoan: beren

kate nagusiak karbono-atomorik ez, eta silizio- eta oxigeno-atomoak txandatuta izatea. Kimikoki, polisiloxano

deritzo. Silikona-kautxuzko lehenengo motetan, silizio-atomoen alboko taldeak metiloak ziren, hau da,

dimetil-polisiloxanoak (MQ) osatzen zituzten. Beste bi gradu interesgarri ere badira: dimetilfenil-

-polisiloxanoak (PMQ) eta binilo talde bat duen monomero batekin (VMQ eta PVMQ) osatutakoak.

Si O

CH 3

CH CH 2 CH 3

MQ unitatea

Si O

CH 3 Si O

CH 3

PMQ unitatea VMQ unitatea

Pisu molekularra eta pisu molekularren banaketa. Tenperatura altuan bulkanizatzen diren MQ graduek

300.000-700.000 bitarteko pisu molekularra dute, eta prozesagarritasunaren eta propietate-maila altuaren

arteko balantze ona dute. Giro-tenperaturan bulkanizatzen diren graduen pisu molekularra 10.000-100.000

bitartekoa da; izan ere, polimeroa isuri edo hedatu egin behar da, eta pisu molekular altukoak ezin dira isuri.

Prozesaketan zehar eta bulkanizatzen ari den artean, polimeroak siloxano lurrunkor samarrak izaten

ditu, eta horrek pieza uzkurrarazi egin dezake. Horregatik, garrantzitsua da pisu molekular baxuko osagaiak

polimeroa erabili baino lehen kentzea. Merkatuko mota asko jada gasak kenduta datoz.

Kateen arteko elkarrekintza, ordezkatzaileen eragina. Alboetako metilo taldeen higikortasun handia eta

silizio-atomoak karbono-atomoarekiko duen bolumen handiagoa direla bide, dimetilsiloxano unitateak leku

libre handia hartzen du, eta inguruko kateak hurbiltzea mugatzen du. Horren emaitza hau da: molekulen

higikortasuna eta, horrekin batera, malgutasuna tenperatura oso baxuetaraino irautea, -55 °C ingururaino,

hain zuzen ere.

Metilo taldeak % 5-10 fenilo taldeez (metilfenil-polisiloxanoez edo PMQez) ordezkatzeak malgutasuna

–100 °C-raino gordetzea eragiten du. Metilo taldeen % 0,5 inguru binilo taldeez (metilbinil-polisiloxanoez edo

VMQez eta metilfenilbinil-polisiloxanoez edo PVMQez) ordezkatzeak peroxidoekin tratatzean gurutzaketa

hobea eta errazagoa izatea eragiten du.


Kautxua 115

Kateen artean izaten den elkarrekintza txikia dela eta, biskositate txikia dute, eta, gainera, tenperaturak

oso eragin txikia du biskositate horretan. Polimeroa oso konprimagarria da, eta gasekiko oso iragazkorra. Si-

-O loturaren energia (373 kJ/mol-ekoa) C-C loturaren energia (343 kJ/mol-ekoa) baino handiagoa da, eta,

horregatik, polisiloxanoaren katea askoz ere egonkorragoa da, bai termikoki edo beroari dagokionez eta bai

oxidazioari dagokionez.

5.3.2. Silikona-nahasteen formulazioa

Agente bulkanizatzaileak. Silikona-kautxuak peroxido bidez bakarrik bulkanizatzen dira, VMQaren

kasuan ere, alboetako binilo taldeen asegabezia ez baita nahikoa beste bulkanizazio mota bat egiteko. Metilo

taldeak binilo taldearekiko duen egonkortasun handiagoa dela eta, MQa astiroago bulkanizatzen da VMQa

baino. Platino-arrastoak izateak lagundu egiten dio erreaktibotasunari.

Silikona-kautxuek ezinbestean behar dituzte betegarri sendotzaileak behar adinako erresistentzia

mekanikoa lortzeko. Silize amorfoa erabiltzen da ia beti, batez ere pirogenazio bidez lortutakoa. Kostuak

murrizteko, betegarri diluitzaile gisa, kieselgur-a, kuartzo-hautsa eta kaolin kiskaliak erabil daitezke. Esan

beharra dago silikona-kautxuaren fabrikatzaile guztiek merkaturatzen dituztela silize-proportzio desberdinak

dituzten oinarrizko nahaste-sortak, lortu nahi diren gogortasunen araberakoak. Hala, silizea egoki barreiatzea

bermatzen dute, hori lortzea ez baita beti erraza. Ikatzezko beltzak pigmentu moduan baino ez dira

erabiltzen, edota, egitura-adierazle oso altua duten kasuetan, goma erdieroaleak lortzeko. Pigmentu

koloredun gisa, mota ez-organikoak besterik ez da erabili behar.

Plastifikatzailerik ez da erabiltzen; beharrezkoak badira, silikona-polimero likidoak (olioak edo kautxu

likidoak) erabiltzen dira.

5.3.3. Silikona-bulkanizatuen propietateak


0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

oso eskasa = 1 aparta = 11

5.2. irudia. Silikona-kautxuen ezaugarriak.


Kautxua 116

Beroarekiko eta zahartzapenarekiko erresistentzia. Silikona-kautxuen ezaugarririk azpimarragarrienetakoa

da oso tenperatura-tarte zabalean erabil daitezkeela. Dagoeneko esana da PMQak eta PVMQak malgu irauten

dutela –100 °C-raino. Bestalde, Si-O loturen energia altua da, 373 kJ/mol (C-C loturek, berriz, 343 kJ/mol-eko

energia dute), eta horrek beroarekiko aparteko erresistentzia ematen die. Erresistentzia hori zenbatekoa den ideia

egiteko, taula honetan adierazi da silikonek zenbat iraun dezaketen zerbitzu-tenperaturaren arabera:

90 °C 40 urte 200 °C 2-5 urte

121 °C 10-20 urte 250 °C 3 hilabete

150 °C 5-10 urte 315 °C 2 aste

Esan beharra dago aparteko erresistentzia hori leku irekiei eta bero lehorrari dagokiela. Leku itxietan,

aireztatu gabekoetan, lurrunaren eraginpekoetan eta gisakoetan, degradazioa askoz ere lasterragoa eta

sakonagoa izaten da.

Ezaugarri mekanikoak. Tenperaturarekiko sentiberatasun-gabezia erlatibo hori ezaugarri mekanikoek

tenperaturarekin jasaten dituzten aldaketa txikietan nabarmentzen da, eta, horrela, saiakuntza giro-

-tenperaturan egiten denean, beste kautxu batzuena baino nabarmen txikiagoa den erresistentzia mekanikoa

ondotxoz handiagoa izaten da saiakuntza tenperatura altuan egiten denean (5.3. irudia). 150 ºC-z goitik,

silikona-kautxuek kautxu guztietan propietate mekanikorik onenak dituzte.

5.3. irudia. Bulkanizatu batzuen trakzioarekiko erresistentziak saiakuntza-tenperaturaren arabera dituen aldakuntzak.

Trak

zioa

reki

ko e

rres

iste

ntzi

a

CR

NBR

PMQ

14

12

10

8

6

4

2

Tenperatura, ºC 40 60 80 100 120 140


Kautxua 117

Zeharo aseak eta ia erabat ezorganikoak direnez, erabat aldagaitzak dira ozonoarekiko eta aire

zabalarekiko.

Isolatzaile elektriko moduan duten portaera kautxuekin lortutako onenekin parekatzekoa da, eta,

berriro ere, aldagaitz dihardute tenperatura-tarte zabalean. Era berean, azpimarratzekoa da sugarrekiko

duten portaera ere; nekez erretzen dira, berez itzaltzen dira, eta, sugarrekin ukipen-egoera luze eta

iraunkorraren ondoren erabat erretzera iritsita ere, uzten duten silizio anhidridozko hondarra isolatzaile

elektriko bikaina da, malgua ez bada ere.

Puztearekiko eta agente kimikoekiko erresistentzia. Hidrokarburoekiko duten erresistentzia

polikloropreno-kautxuek dutenaren antzekoa da, eta, beraz, NBRena baino txikiagoa, baina, ACMei (ACM =

kautxu akriliko) bezalaxe, olioen gehigarriek ez diete eragiten. Hidrokarburo kloratu, ester, zetona eta eterrek

eraso egiten diete. Azidoek eta baseek nabarmen degradatzen dituzte.

Bolumen molar handia dutela eta, gasekiko iragazkortasuna handia dute, IIRek dutena baino ehun bat

aldiz handiagoa.

Eranskortasun-propietateak. Azal eranskorrei ez zaizkie itsasten, eta izotzari ere ez. Horrek aukera

ematen du hozkailuen profiletan erabiltzeko.

Fisiologia arloan, azpimarratu behar da ez dutela kalterik egiten eta organismo biziek ondo onartzen

dituztela. Horregatik, protesi- eta kirurgia-inplanteetarako egoki-egokiak dira.

5.3.4 Erabilerak

Arlo honetan egindako aurrerapenetako bat 1985ean gertatu zen, prozesu hezearen bidez silize mota

hidrofugo berri bat lortu zenean (wet-process hydrophobic izenetik hartuta ateratako WPH laburduraz

izendatzen da: WPH silizea); dituen zatikien tamaina txikia nahiz horien banaketa estua (50 eta 100 nm

bitartekoa) dela bide, argia ez du lausotzen. Horren ondorioz, goma zeharo gardenak lor daitezke, eta

ukipen-lente malguetan, begi-barruko lente-protesietan eta medikuntzako eta industriako beste erabilera

batzuetan erabiltzen dira jadanik.

Erabilera ugari dituzte: hegazkingintza eta espazio-ontzien industrian, industria elektriko eta

elektronikoan, automobilgintzan, industria kimikoan eta botikagintzan, eta abarretan erabiltzen dira. Garestiak

diren arren, proportzioan beste elastomero batzuk baino gutxiago garestitu dira azkenaldian.

5.3.5. Silikona-kautxu fluordunak (FVMQ)

Dagoeneko aztertuak ditugun VMQak bezalako polisiloxanoak dira, baina metilo taldeetako batzuk

trifluoropropilo -CH2CH2CF3 taldeez ordezkatuta dituzte. Fluorgabeak bezalaxe, oinarrizko kautxu moduan

ateratzen dira merkatura, gehigarririk gabe edota silize pirogenikoz egindako oinarrizko nahaste moduan;

RTV (RTV = Room Temperature Vulcanization. Silikona-kautxu horiek giro-tenperaturan bulkaniza daitezke)

motakoak ere badaude.


Kautxua 118

Giro fluordunean sartzeak FVMQaren polaritatea handitu egiten du VMQak duenarekiko, eta handitze

horrek FVMQaren bulkanizatuak olioekiko, erregaiekiko eta produktu kimikoekiko erresistentzia handiagoko

bihurtzen ditu. Alkoholetan oso gutxi puzten da, baina esterretan eta hidrokarburo klorodunetan asko samar

puzten da. Haustura-tenperatura -65 eta -70 ºC bitartekoa da. VMQarena baino handiagoa da, baina nahikoa da

automobilen industrian eskatzen dena betetzeko (-40 ºC-z azpitik behar dute). Beraz, elastomero fluordunen

puztearekiko erresistentzia onak silikonek tenperatura baxuetan dituzten malgutasun-propietate onekin

konbinatzen dituzte FVMQek. Beroarekiko erresistentzia VMQ bulkanizatuena baino zertxobait okerragoa da,

binilideno-fluoruroa galduz deskonposatzeko joera baitu. Hala eta guztiz ere, zerbitzuko tenperaturarik handiena

200 ºC-z goitik dute. Elastomero horiek FKM elastomeroek baino trakzioarekiko, tarratatzearekiko eta

urradurarekiko erresistentzia txikiagoak dituzte, baina haustura-luzapena handiagoa dute.

FVMQen formulazioa eta eraldaketa fluorrik gabeko kautxuena bezalakoa da. Bulkanizazioaren ondoren

fluordun produktu lurrunkorrrik askatzen ez denez, moldeetan eta tresnerian ez dute korrosio-arazorik sortzen.

Lehen aipatutako propietate mekaniko eskasagoak direla eta, FMVQen merkatuak txikia izaten

jarraitzen du, ekoizleek erabilera ugaltzeko ahalegina egin arren.

5.4. Poliuretano-kautxuak (PUR; AU, EU, TPU)

Poliuretano-kautxuek, PK (PUR, Polyurethane Rubber) hainbat osagai dituen material-multzo zabal eta handia

osatzen dute, baina egitura-ezaugarri eta ezaugarri fisiko batzuk komunak dituzte. Aldi berean, kautxu horiek,

poliuretanoen sektorearen zati bat baino ez dute osatzen; izan ere, poliuretanoen sektoreak material termoplastiko

eta termoegonkor zurrunak, apar sintetikoak eta zurrunak, bernizak, estaldurak, etab. baitituzte beren baitan.

Poliuretanoek duten egitura-elementu komuna, uretano-multzoa alegia, R-OH alkohol baten eta

R'-N=C=O isozianato baten arteko erreakzioz sortzen da:

R-OH + R'-N=C=0 R-O-CO-NH-R'

Abierako konposatuak ondorengo hauek izanda: bi alkohol-funtziodun dialkohol edo alkohol bikoitz bat

(glikol bat edo poliester bat edo (-OH) amaiera-taldea duen poliester bat adibidez) eta isozianato bikoitz edo

diisozianato bat; erreakzioa bi monomeroen muturretan gertatuko da kate makromolekular lineala eratuz eta

aterako den poliuretanoaren amaiera-taldeak edo muturreko taldeak, –OH edo –NCO erakoak izango dira,

hasieran glikolaren edo diisozianatoaren soberakinetatik abiatu izanaren arabera.

Polialkoholak edota alkohol anitzak hidrogeno aktiboak dituzten beste konposatu batzuez ordezka

litezke partzialki, hala nola poliaminez. Azken horiek urea ordezkatuen kateak eratzen dituzte.

Azkenik, uretano- edo urea-taldeei elkartutako hidrogeno-atomoak oraindik ere erreakziogile gertatzen

dira isozianato-taldeen aurrean, nahiz eta alkoholen edo lehen aminen taldeak baino maila txikiagoan izan.

Beraz, erreakzio astiroagoan, polimero-kateetako uretano- edo urea-taldeek, erreakzionatu egiten dute

poliisozianatoekin, monomeroekin edo polimeroekin, adarrak eta gurutzaketak sortuz; adibidez, ondorengo hau:


Kautxua 119

2 R O CO NH R' + OCN R" NCO R O CO N R'

CO NH R" NH CO

R' N CO O R

Erreakzionatzen duten substantzien izaeren, beren proportzio erlatiboen eta sintesia bideratzeko

moduen arabera, lehen aipatutako material-aukera handi eta zabala lor daiteke.

PUR edo PK motako materialen merkatuko motak, hiru taldetan sailka daitezke:

• kautxu likidoak, galda bidez moldea daitezkeenak

• kautxu solidoak, kautxua lantzeko usadiozko makinerietan lantzen direnak

• kautxu termoplastikoak

Azken horiek kapituluaren amaieran tratatuko dira gainerako elastomero termoplastikoekin.

Lehenengoen taldekoa da 1950. urte inguruan merkaturatu zen eta gaur egun oraindik ere merkatuan

jarraitzen duen poliuretanozko lehenengo kautxua, Bayer AG etxeko Vulkollan izenekoa alegia.

Sintetizatzeko 2.000 inguruko pisu molekularra duen poliester batetik abiatzen da, etilenglikoletik eta –OH

taldea nahiz naftilen-1,5-diisozianato taldea dituen azido adipikotik abiatuta (biak ere merkatuko jeneroak

dira). Lehenengo ekinaldi batean, bi jenero horiek 100 °C-130 °C bit arteko tenperaturan erreakzionarazten

dira diisozianato-soberakina dela, eta orduan bi edo hiru poliester-molekula elkartzen dira 4.000-6.000

inguruko pisu molekularra duen eta –NCO amaiera-taldeak dituen polimero-aurrekoa emateko. Bigarren

ekinaldan, berriz, polimero-aurreko hori dialkohol edo alkohol bikoitz batekin nahasten da, 1,4-butanodiol edo

butilenglikolarekin edota horren eta polimero-aurrearen soberakina duen trimetilolpropano izeneko trialkohol

edo alkohol hirukoitzaren nahaste batekin; nahaste likido gas-gabetua nahi den irudidun moldeetan isurtzen

da eta 120 °C-140 °C bit arteraino berotzen da, aldibereko hainbat erreakzio gertatuz. Lehenik,

polimero-aurrekoaren isozianato-taldeek polialkoholen –OH taldeekin izaten dituzten erreakzio lasterrek

eraginda, polimero-aurrekoaren hainbat kateren elkarren arteko lotura gertatzen da pisu molekular

handiagoko jenero bihurtuz (kate-hedapena), eta dialkohol edo alkohol bikoitzen kasuan kate linealak

ematen ditu, trialkohol edo alkohol hirukoitzen kasuan kate adardunak sortzen dira. OH taldeak kontsumitu

ondoren, polimero-aurrekoaren soberakina izango denez, hots, NCO taldeen soberakina, talde horiek

eratutako uretano-taldeekin erreakzionatzen dute, eta polimeroaren gurutzaketa gauzatzen da.

Orokorki, merkatuan dauden motak, deskribatu dugun prozesuaren antzekoetan oinarritzen dira, baina

aldagai ugarirekin. Kasurik gehienetan pisu molekular egokia duen polimero-aurrekoaren hornikuntza egiten

da; polimero-aurreko horiek, poliesterretan oinarrituak izan daitezke, Vulkollan deituan, adibidez(AU

laburdura), edota polieterretan oinarrituak (EU laburdura). 5.4. irudian azaltzen dira merkatuan erabiltzen

direnetako batzuk.


Kautxua 120

Isozianato taldeekin amaiera duten polimero-aurrekoen kasuan, kate-hedatzaile edo luzatzaile

moduan alkohol bikoitzak (dialkoholak) edo diaminak erabiltzen dira eta horietako batzuk 5.5. irudian

aurkezten dira. Halaber, badira polimero-aurreko batzuk, hidroxilo- edo amino-amaierak dituztenak eta

metatzeko egonkorragoak direnak; horiek diisozianatoekin hedatuak edo gurutzatuak izan daitezke. 5.6.

irudian, merkatuan dauden diisozianato horietako batzuek agertzen dira.

POLIESTERRAK

POLIETERRAK

OXIGOMERO DIENIKO TELEKELIKOAK

BESTE

POLI-ADIPATOAK

POLI-KAPROLAKTONAK

POLI-KARBONATOAK

POLI-(OXITETRAMETILEN)--GLIKOLAK

POLI-(OXIPROPIILEN)-GLIKOLAK

5.4. irudia. Poliuretanoentzat merkatuan dauden poliolak.

Bistakoa da noski, deskribatu berri diren prozesuak asko apartatzen direla kautxuaren industrian

erabili ohi direnetatik. Hain zuzen ere, horrek mugatu izan du sektore honetan haiek hedadura mugatu izana.

Eragozpen hori alboratzeko, asegabetasunak edo beste erreaktibo-talde batzuek dituzten poliuretanoak

garatu dira eta horiek peroxido bidezko bulkanizazioa edota sufrearen eta azeleratzaileen bidezkoa egiteko

aukera ematen dute. Mota horietako beste polimero batzuk deskribatu diren polimero-aurrekoak bezalakoak

dira, baina pisu molekular handiagokoak, OH taldeekin bukatuak biltegiratzean egonkortasuna lortzeko.

Talde horiek diisozianato blokeatuen bitartez gurutzatzen dira eta isozianato taldeak denboraldi batez

bederen jardunik gabe egoten dira, baina gero libre gelditzen dira eta aktibo edo eragile bihurtzen

bulkanizazio-tenperaturetan.


Kautxua 121

GLIKOLAK

ETANODIOLA, BUTANODIOLA, ETAB.

DIHIDROXIETILHIDROKINONA

AMINAK

4,4´- DIAMINODIFENILMETANOA

3,3´-DIKLORO-4,4´-DIAMINODIFENIL--METANOA (“MOKA”)

TRIMETILENGIKLOL DI-(p-AMINO-BENZOATOA)

“POLAKUREA”

5.5. irudia. Poliuretanoentzat merkatuan dauden kate-hedatzaileak.

TDI

Apar malguak, estaldura erans-

garriak, etab.

MDI Elastomeroak,

zuntzak

MDI “LIKIDOAK” RIM

MDI “POLIMEROAK” Aparrak, eransgarriak

RIM

5.6. irudia. Poliuretanoentzat merkatuan dauden diisozianatoak.

5.4.1. Nahasteak prestatzea

Bulkanizazio-eragileak. Bulkanizazio-eragile nagusiak isozianatoak eta peroxidoak dira; aldiz, sufre bidezko

bulkanizazioak, uretano batzuekin egin daitekeenak, zeregin eskasagoa du. Gehien erabiltzen den

isozianatoa toluen diisozianatoa da (TDI), eta gogortasun handiagoa duten jeneroentzat, TDI kontzentrazio

handiagoak erabiltzen dira hidrokinonadioxileterrarekin batera. Bulkanizazio-egoera hobeak lortu nahi baldin

badira, trialilzianuratoa (TAC) bezalako aldi bereko eragile bereiziak behar izaten dira.


Kautxua 122

Bulkanizazioa peroxidoekin egiten denean, peroxido egonkorrak bakarrik erabiltzen dira; izan ere,

nahastea egin bitartean eta ekoizpeneko ondorengo urratsetan zehar indukzio-segurtasun handia behar

izaten baitute. Bulkanizazio mota horiek ezin litezke azeleratu eta nahasteek ezin dezakete sufrerik eduki,

edukiz gero bulkanizazioan eragina dute eta.

Nahaste likidoetan ez da betegarri, plastifikatzaile, antioxidatzaile eta gisako beste jenerorik erabiltzen.

Lortzen diren kalitate desberdinak, oinarrizko osagaien proportzioak aldatuz lortzen dira; hala,

diisozianato-soberakina lehenengo ekinaldian eta diolaren proportzioa bigarrenean zenbat eta handiagoa

izan, hainbat eta gogortasun handiagoko bulkanizatuak lortuko dira, baina isurtze-denbora murritzagoekin;

aldiz, butanodiola trimetilolpropanoz partzialki ordezkatzeak murriztu egiten du gogortasuna propietate

mekaniko eskasagoak lortzearen bizkar. 5.2. taulak agertzen ditu, osagai berberetatik abiatuta, haietako

biren proportzioak bakarrik aldatuta lortutako hiru elastomeroren propietateak. Mota solidoetan betegarri

sendogarriak edo diluitzaileak erabiltzen dira eta batzuetan plastifikatzaileak ere bai.

Proportzio molarra

Hedatzailea/poliola

Shore gogortasuna

A D

Trakzio-erresisten-

tzia, MPa-etan

Modulua %

300ean, MPa-etan

Hausturan duen

luzapena, %-tan

0.3

1.0

2.0

73 -

87 37

95 48

32.4

55.1

45.5

2.9

9.3

24.8

795

570

480

5.2. taula. Kate-hedatzailearen (1,4-butanodiola) eta poliolaren (Mw 2000ko poliesterra) arteko erlazioak AU baten (MDII diisozianatoa) propietateetan duen eragina.

Galda-isurketa bidez moldeagarriak diren PUR kautxuen ohiko eta usadiozko lantze-prozesuak,

Vulkollan kasuan eskainitako eskemaren teknika jarraitzen du. Duela gutxi, ordea, garrantzi eta zabalkuntza

handiagoak hartu ditu RIM (Reaction lnjection Moulding) edo euskaraz AIEM, Aldibereko Injekziozko eta

Erreakziozko Moldaketa) izeneko teknikak, eta teknika hori erabiltzean, nahastearen osagai guztiak (kasu

honetan, karbono-beltzak, mineral-betegarriak edo zuntz ebakiak bezalako betegarriak barne) presiopean

dosifikatzen dira nahaste-ganbara batean eta ganbara horretatik injektatzen dira presioz molde beroan zehar.

Moldean, orduan, aldi berean gauzatzen dira moldaketa, kate-hedatzea eta polimeroen gurutzaketa oso

denbora laburrean. Kautxu solidoen kasuan, kautxuentzat usadiozkoa den makineria erabiltzen da.


Propietate mekanikoak. Isozianatoz bulkanizatutako poliuretano-kautxuak erresistentzia mekaniko izugarria

dutelako nabarmentzen dira, tarratatzearekiko, urradurarekiko eta trakzioarekiko erresistentzia oso handiak

dituztelako batez ere. Gogortasun handi samarra dute eta elastikotasun-maila ere handi samarra (normala hau da:

gogortasuna handitzean elastikotasuna txikitzea). Poroxidoekin bulkanizatutako kautxuek, propietate mekaniko

okerragoak dituzte eta baita urradurarekiko erresistentzia okerragoa ere. 5.3. taulan bulkanizazio-sistema

desberdinekin bulkanizatutako uretano-kautxuen propietateetako batzuk laburbiltzen dira.


Kautxua 123

Gainera, ozonoarekiko erresistentzia bikaina dute eta berotasun lehorrarekiko ere oso ona; alderantziz,

sentibera samarrak dira giro hezeko berotasuna dagoen giroetan eta ur-lurrunetan, poliesterretatik eratorriak

batez ere, nahiz eta hidrolisiaren aurka, neurri batean bederen, karbodiimidak gehituta babesten diren.

Puztearekiko erresistentzia. Duten polaritate indartsuari esker, oso erresistentzia handia dute

hidrokarburo alifatikoekiko. Hidrokarburo aromatiko, kloratu, ester, zetona eta antzeko disolbatzaile

polarretan, hedadura handiagoan puzten dira, baina disolbatzaile horiek eta erregaiak ukitutakoan, AU

bulkanizatuak, beste bulkanizatu asko baino hobeto portatzen dira.

AU bulkanizatuek normalean, propietate onak izaten dituzte tenperatura txikietan.

Gasekiko duten iragazkortasuna IIR bulkanizatuek duten neurri berekoa da.

5.4.3 Erabilerak

Erabilerei dagokienez, duten prezio handi samarra dela bide, beren erresistentzia mekaniko handia

beharrezkoa den kasuetara mugatzen da erabilera hori, hala nola ijezketako arrabolak estaltzeko,

kojineteetarako eta engranajeak egiteko, zapata-orpoetarako eta automozioan erabiltzen diren hainbat

piezatarako (motelgailu, juntura, kolpe-leungailu, etab.).

Isozianatoa Peroxido bidez egindako saretak Sufrea

Nahaste gordinen egonkortasuna giro-tenperaturan. oso mugatua ona ona

Nahasteen prebulkanizazioa beroaren eraginez. ikusgarria ia batere ez ikusgarria

Bulkanizazio-denboraren murrizketa azeleratzaileak erabiliz. oso bideragarria ezinezkoa da bideragarria

Bulkanizazio-tenperaturak 130-140 ºC (kasu berezietan 150 ºC)

150-160 ºC (kasu berezietan 170 ºC)

140-150 ºC (kasu berezietan 160 ºC)

Gainazalaren itxura airetan bulkanizatuta. ezin hobea azpisare erakoa ezin hobea

Bulkanizatuen gogortasuna. handia (75-80 Shore A-tik, 70 Shore D artekoa)

ertaina (50-85 Shore A) ertaina (50-80 Shore A)

Bulkanizatuek tarratatzearekiko duten erresistentzia. handi samarra askoz ere txikiagoa handia

Hondar-deformazioa (Compression set) tenperatura handietan. handi samarra sarritan oso txikia oso handia

5.3. taula. Bulkanizatuen saretak eta propietateak.


Kautxua 124

5.5. Elastomero termoplastikoak (TPE)

TPE elastomero termoplastikoak (Thermoplastic Elastomers) kautxu bulkanizatuen eta material

termoplastikoen ezaugarri jakin batzuk konbinatzen dituzten polimeroak dira. Ezaugarri horiek dira: kautxu

bulkanizatuen deformagarritasun elastiko handia eta material termoplastikoen lantze-baldintza onak.

Hori bloke-erako kopolimero-egitura baten bitartez lortzen da. Oso elastikoak eta kautxuaren ezaugarri

petoak diren propietateak ematen dituzten kate-segmentuak txandakatu egiten dira gune edo arlotan biltzen

diren eta giro-tenperaturan zurruntasun eta kohesio handiak (5.4. irudia) agertzen dituzten beste kate-

-segmentu batzuekin. Izan ere, bulkanizazioan sortutako kateen arteko loturen eginkizun berbera dute gune

edo arlo horiek, hau da, jasandako indarraren eraginpean kateen arteko lerradura eragoztea. Elastomero

termoplastikoen ezaugarri garrantzitsuena kateen artean lotura kimikorik ez egotea da; baina kateen artean

lotura fisikoak daude, eta tenperatura altuetan elastikotasuna ematen duten kateen arteko lotura fisikoak

deuseztatu egiten dira eta materiala jariakor bihurtzen da. Tg beira-trantsizioko tenperaturaz goitik edo Tm

fusio-tenperaturaz goitik igotzean, kateen arteko kohesioa galdu eta material beroa gai da jariatzeko. Horrela,

materiala estrusioz konformatzeko, arrabolez prentsatzeko edo moldeatzeko (gehienetan injekzioz) egokia

da, eta nahikoa da hozte soila elastomeroen ezaugarriak berreskuratzeko. Bulkanizazio-prozesua alde batera

utzi ahal izatearen abantaila izateaz gainera, hondakinak (bizarrak, urtze-soberakinak, pieza akastunak,

etab.) eta jada erabilitako produktuak birziklatu eta berriro erabiltzeko abantaila dute TPE elastomeroek.

Segmentu gogor eta bigunen arteko erlazioak erabakitzen ditu TPEaren gogortasuna eta elastikotasun-

-modulua. Segmentu bigunen izaera kimikoak eragina du propietate elastikoetan eta tenperatura baxuko

malgutasunean; segmentu gogorrek, aldiz, gurutzaketa-puntu modura jokatuz, beroarekiko erresistentzia,

erresistentzia mekanikoa eta puztearekiko portaera zehazten dituzte. TPEekin egindako ikerkuntzen bidez,

segmentu gogorrak, kristalinoak eta fusio-punturik ahalik eta altuenekoak lortzeko ahalegina egiten ari dira; izan

ere, beira-trantsizioko tenperatura oso baxuak dituzten segmentuekin konbinatu nahi dituzte, deformazio-

-tenperatura altua bermatzea eta tenperatura baxuko malgutasuna batera lortu ahal izateko.

5.4. irudia. Elastomero termoplastikoek segmentu elastikoekin (lerroak) eta segmentu zurrun eta gogorrekin (laukiak) duten irudikapen idealizatua.

Formulatzeko ideiak

Kautxua 125


Sarrera

Kautxuzko nahasketa egitea ez da gauza erraza. Lehenengo pausua bete behar diren espezifikazioak ondo

ulertzea da; horregatik, oso garrantzitsua da bezeroak erabiltzen duten hizkuntza ezagutzea. Jarraian,

erabiltzen den hizkuntza berezia eta formulaziorako adibide batzuk ikusiko ditugu. 6.1. Elastomeroen propietateen mugak

Automobilgintza-, kablegintza- eta makineria-industriek beren materialen osagai elastomerikoen espezifikazioak

zehazten dituztenean, normalean, bederen, baldintza zorrotz eta zurrunak bete behar izaten dira propietateen

arlo guztietan. Giltzarri diren baldintza batzuk hauek dira: zerbitzu-kondizioetan (zerbitzu-tenperaturan)

beroarekiko erresistentzia handia, erabili behar den ingurunearekiko (erregaiak, olioak, ura, agente kimikoak,

etab.) erresistentzia kimikoa izatea eta ingurune horietan gutxi puztea, tenperatura baxuetan malgua izatea,

ozonoarekiko erresistentzia, hondar-deformazioarekiko erresistentzia, trakzio, urradura eta tarratatzearekiko

erresistentzia. Betebehar berezietako propietate bat betetzea ez da zaila, baina hainbat propietate batera bete

behar direnean, arazo handia bihurtzen da.

6.1.1. Zerbitzu-tenperaturarik handiena

Zerbitzuko tenperaturarik handiena ezin daiteke bakarrik hartu, aldez aurretik erabilera-baldintzak kontuan hartu

gabe. Betegarriaren iraupenak, tenperatura iraunkorrak edota tenperatura-zikloek, ingurunearen eraginak (olioa,

airea, ozonoa, kondizio anaerobikoak eta abar) eta betegarriek (estatikoa edo dinamikoa) oso zeregin garrantzitsua

dute. Egoera anaerobikoan (erabilera praktikoan ez da ohikoa) eta betegarri mekaniko gehigarririk gabe, elastomero-

-sareko punturik ahulenaren disoziazio-tenperaturak adierazten du tenperatura-mugarik handiena (1.1. taula).

Zahartzapen-prozesu estandarrak egoera aerobikoan gertatzen dira; beraz, oxidazio-prozesuak

prozesu anaerobikoenaren baino energia-aktibazio txikiagoan gertatzen dira. Horrek esan nahi du

degradazioa deskonposizio termikoan baino tenperatura txikiagoan hasten dela (ikus 1.2. taula). Elastomero

askoren beroarekiko erresistentzia asko murrizten da ozonoa duen airean. Horrez gain, olio jakin baten

eraginpean beroarekiko duen erresistentzia ez da oxigenoaren presentziaren araberakoa soilik, gehigarrien

izaerek eta kopuruek ere badute zerikusia; izan ere, gehigarriek erresistentzia murriztu eta tenperatura askoz

baxuagoan ere azkar suntsitzea eragin dezakete.

Beroak diharduen denboraldiak ere zeregin garrantzitsua du zerbitzu-tenperaturarik handiena zein den

definitzeko. Adibidez, kable-industriak eskatzen du 20.000 ordu etengabe irautea kargapean, eta horrek

izendatutakoa baino tenperatura txikiagora garamatza. Automobil-industrian zehaztutako 1.000 orduko

etengabeko karga eztabaidagarria da, erabiltzen ari den bitartean tenperatura altuan egindako denboraldi

laburrak tenperatura txikiagoekin eta giro-tenperaturan gauzatzen diren berreskurapen-aldiekin txandatzen

baitira. Paretaren lodiera ere kontuan hartu behar da; izan ere, zahartzapen-prozesua pitzadura eratzearekin

elkartuta dagoenez, hedakuntza-prozesuaren (beraz, denboraren) araberakoa da.

Formulatzeko ideiak

Kautxua 126

6.1.2. Tenperatura baxuan duten portaera

Kautxu mota bat erabil daitekeen tenperaturarik baxuena kateetako segmentuen higikortasunak mugatuta

dago. Tenperatura baxuak luze irauten badu, segmentuak zurrun bilakatzen dira eta beira-egoerara

eraldatzen dira. Beira-trantsizioa malgutasunari eusteko tenperaturarik baxuena da, eta tenperatura horretan

materialak utzi egiten dio elastomero izateari. 6.1. taulan, elastomero batzuen haustura-tenperatura ikus

daiteke. Datu horiek talka-saiakuntzan lortu dira.

6.1. taula. Elastomero batzuen haustura-tenperatura. (ISO/TR 8461).

6.1.3. Likidoekiko erresistentzia

Elastomeroak produktu gurutzatuak direnez, ezin dira disolbatu likidoetan, hain egitura gurutzatua ez baita

suntsitzen. Bolumen-hazkuntza handiagoa edo txikiagoa dute, eta hazte hori bateragarritasunaren

araberakoa da. Balio hori handituz joaten da denboran zehar, eta, azkenean oreka-baliora iristen da. Likido-

-xurgapena sarearen hiru dimentsioko zabalkuntzari atxikita dago. Kohesio-loturak galtzeak propietate batzuk

hondatzea dakar, hala nola trakzioarekiko erresistentzia, tarratatzearekiko erresistentzia eta gogortasuna.

Prozesu hori, hala ere, teorian itzulgarria da, likido guztiari ihes egiten utzi ondoren propietateak berreskuratu

egingo bailirateke. Hori, ordea, nekez gertatzen da, gehigarriak —plastifikatzaileak, oxidatzaileak eta

egonkortzaileak— partzialki disolbatzen baitira. Hori dela eta, erauzten zailak diren agente kimikoak

erabiltzen dira, puztea ahalik eta txikiena izatea lortzearren.

Oro har, kautxu polarrak asko puzten dira disolbatzaile polarretan; polarrak ez direnek, aldiz, hala nola

NRak, IIRak edo EPDMak, puztearekiko erresistentzia handiagoa dute disolbatzaile horietan. 6.2. taulan,

kautxuek likido batzuekiko dituzten erresistentziak azaltzen dira.

Kautxua Tenperatura baxuko malgutasuna

Formulatzeko ideiak

Kautxua 127

S = Oro har, erabiltzeko ona; F/S = Nahikoa, baina erresistentzia ez da mailarik handienekoa; F = Egokia, nahikoa izateko aukera duena; F/D = Ertaina, erresistentzia-kontrola egitea gomendatzen da; D = Zalantzazkoa, kontrola egitea biziki gomendatzen da; D/U = Erresistentzia txikia; U = Ez da nahikoa.

6.2. taula. Kautxuek likido organiko batzuekiko duten erresistentzia.

Formulazioak ere badu eraginik, betegarri motari eta kopuruari dagokienez batez ere, nahiz eta ontze-

-mailak ere zerikusia duen. Nahastetik erraz atera daitekeen olio batek puzte itxuraz txikia eragin dezake

erregai edo olio bidezko puzte-kasuan; puzte hori likidoa aterata konpentsatzen da.

6.1.4. Gogortasuna

Gogortasuna da gehien eskatzen den propietatea. Oso azkar eta zehatz-mehatz neur daitekeen propietatea

da, eta produktuaren eginkizunetarako oso egokia delako zehaztu behar izaten da. Kalitatea kontrolatzeko

erabiltzen da. Osagai nagusiak pisatzean egindako akatsek edo gutxiegi ala gehiegi ontzeak, adibidez,

kautxu-bulkanizatuen gogortasuna nabarmenki aldatzea eragin dezakete.

Bulkanizatuen gogortasuna faktore hauek baldintzatzen dute nagusiki:

Kautxuaren gogortasunak (ikus 6.3. taula)

Betegarri motak eta -kopuruak (ikus 6.4. eta 6.5. taulak)

Plastifikatzaile motak eta -kopuruak (ikus 6.4. taula)

Gurutzaketa-dentsitatean egindako aldaketek gogortasunari eragiten diote, baina teknikariek ez dute

gogortasuna doitzen ahalegindu behar baldin eta horrek beste propietate batzuei serioski eragiten badie.

Likidoa

Azetona Bentzenoa Karbono tetrakloruroa Kloroformoa Koko-olioa Algodoi-olioa Dietil-eterra Alkohol etilikoa Etileno glikola Hexanoa Kerosenoa Olio lubrikatzaileak Metil-etil ketona Oliba-olioa Trikloroetilenoa Landare-olioa Xilenoa

Formulatzeko ideiak

Kautxua 128

Goma purua Shore A gogortasuna

Polikloroprenoak eta nitriloak

SBR 1500

Kautxu naturala

SBR 1000

Butiloa

SBR hedatuak % 25 (1703)

% 37,5 (1707)

% 50 (1713)

Polibutilenoa

Etileno propilenoa

44

40

40

37

35

31

26

16

41

43

6.3. taula. Bulkanizatu gabeko kautxuen gogortasuna.

6.4. taula. Betegarriek gogortasunean duten eraginaren taula.

Produktu mota pek-kantitatea Shore A 1 handitzeko

Labe motako ikatzezko beltza

Kanal motako ikatzezko beltza

Zenbait betegarri

Plastifikatzaileak

Silize hauspeatuak Kaolinak (tipoaren arabera) Kaltzio karbonato hauspeatuak Kretak

Formulatzeko ideiak

Kautxua 129

6.5. taula. Ikatzezko beltz erdisendotzaileaz, Ikatzezko beltz sendotzaileaz edota silize mikronizatuaz ordezkatuz gero gertatzen diren propietateen aldaketen taula.

Adibidez, 60ko gogortasuna duen kautxua zenbait eratara lor daiteke:

Betegarriak erabiliz

Kautxu naturalak 40ko gogortasuna du; beraz, gogortasuna 20 puntu igotzea osagai hauek erantsiz

lor daiteke:

pek pek N-990 (MT)

N-770 (SRF)

N-550 (FEF)

N-330 (HAF)

100

55

42

40

N-347 (HAF-HS)

Silizea

Kaolina

Betegarri zuria

36

40

100

140

Den-denek ere 60ko gogortasuna ematen duten arren, gainerako propietate fisikoak zeharo

desberdinak izango dituzte, trakzioarekiko erresistentzia batez ere.

Betegarri berezi bat eta plastifikatzaileak erabiliz

20 puntuko gogortasun-aldaketa berbera lor daiteke betegarriaren eta plastifikatzaileen mailak aldatuta:

A B C D HAF 40 80 100 120 Olioa 0 6 10 14

Berriz ere, beste propietateak aldatu egingo dira: trakzioarekiko erresistentzia txikiagotu egingo da

betegarri- eta olio-kopuruak handitu ahala. Alabaina, produktuaren kostua merkeagoa izango da;

beraz, komeni da betegarri-mailak handitzea. Handitze horrek, ordea, ezin du mugagabe igotzen

jarraitu; izan ere, erresistentzian eragingo duen beherakada onartezina izateraino iritsiko da.

Gainera, olioak kautxuarekin bateragarriak dira, baina maila bateraino bakarrik, eta horrek mugatu

egingo du erabil daitekeen olio-kopurua.

Propietatatea Beltz indartzailea Silizio mikronizatua

Modulua

Hausturarekiko erresistentzia

Hausturarekiko luzapena

Gogortasuna


Abrasioarekiko erresistentzia

Erresilientzia

Hondar-deformazioa (Compression set)

Histeresia

Flexioekiko erresistentzia

gora

gora

behera

gora

gora

gora

behera

gora edo

aldaketarik ez

behera

behera

gora

gora

gora

gora

gora

aldaketarik ez

txarra

gora

Formulatzeko ideiak

Kautxua 130

6.1.4.1. Gogortasun handia eta txikia

Ez dago formulatzeko arazorik kautxu gehienen gogortasuna 40 eta 80 bitartean egon dadin, baina arazoak

sor daitezke maila horretatik kanpoko gogortasuna lortzen saiatzean, baldin eta formulazioko prozedura

bereziak hartzen ez badira.

Gogortasun txikiak betegarri sendotzaileen kopuru txikiekin lor daitezke, olio-kantitate handiagoak

lagun dituztela (bateragarritasun-arazoak sor daitezkeen arren). Zailtasunik handiena, ordea, biskositatea

oso txikia izatea da, horrekin prozesaketan zehar arazoak izan baititzakegu (estrusioan eta arrabolez

prentsatzean burbuilak sor daitezkeelako, batez ere). Olioarekin nahastutako bertsioak erabil daitezke 20ko

eta antzeko gogortasun txikiak lortzeko, baina kristaltze-prozesurik ez duten kautxu sintetikoak (SBRa,

EPDMa, NBRa) saihestu beharra dago; izan ere, trakzioarekiko erresistentzia txikiegia izango da. Adibidea:

kautxu naturalaren formula, gogortasuna 30 IRHD:

OENR 75/25 50

PA57 50

Zink-oxidoa 3

Azido estearikoa 1

Antioxidatzailea (H flektola) 1

Sufrea 1,5

CBS 0,3

Gogortasun handiak betegarri-kopuru handiagoa erabiliz soilik lortzen dira, baina kontuan izan behar

dugu propietateen galera izango dugula eta jariatzean arazoak izango ditugula. Alabaina, gogortasun handia

—adibidez, 98ko gogortasuna, zapata-zoletarako behar dena— termoplastikoak erabiliz lor daitezke, hala

nola estireno-eduki handia duen erretxina erabiliz. Kautxu horiek estireno-proportzioa 50/50etik 85/15era

bitartekoa edukiko dute, prozesaketa-tenperaturetan bigunak izango dira, baina konposatu bulkanizatuei

zurruntasun handia emango diete. Erretxinarekin batera, oraindik ere, betegarri-eduki handiak erabiliko dira.

Adibidea: zapata-zola, gogortasuna 95 IRHD:

SBR 1509 75

Estireno-kopuru handiko erretxina 50

Zink oxidoa 4

Azido estearikoa 1,5

Antioxidatzailea

Aluminio-silikatoa 80

Kaolina 125

Polietilen glikola 4

MBTS 0,75

DPG 1,5

DOTG 0,75

Formulatzeko ideiak

Kautxua 131

6.1.5. Trakzioarekiko erresistentzia

Oso produktu gutxik huts egiten dute behar bezalako erresistentzia ez izateagatik; izan ere, ez dira haustura-

-luzapenaren hurbileko deformaziopean aritzen lanean. Alabaina, trakzioarekiko erresistentziaren gutxieneko

balioa zehaztu ohi da. Erresistentzia hori txikiagoa izaten da tenperatura eta betegarriaren iraupena

handitzen direnean. Horregatik, giro-tenperaturan ezarritako trakzioarekiko erresistentziak ez digu

tenperatura handiagoetan material horrek izango duen portaera iragartzeko aukerarik ematen.

Edozein bulkanizaturen trakzioarekiko erresistentzia honako hauen araberakoa da:

Kautxuaren oinarrizko egituraren araberakoa. Teinkatzean kristaltzeko joera dutenak (NRa,

CRa, butilo-kautxua) autosendotu egiten dira, eta, hori dela bide, 30 Mpa inguruko

trakzioarekiko erresistentziak ematen dituzte. Amorfo irauten duten kautxuak(SBRa, EPDMa,

NBRa), berriz, oso erresistentzia txikia dutelako nabarmentzen dira: 3 MPa ingurukoa da.

Betegarri mota eta kopuruaren araberakoa. Sendotzaile moduan sailkatutako betegarriek

kristalgarriak ez diren kautxuak sendotzea lortzen dute, eta haien trakzioarekiko

erresistentzia 9 edo 10 bider handiagoa izateraino areagotu. Alabaina, betegarriak berak

% 10eko gehikuntza baino ez du eragiten kautxu kristalgarrien trakzioarekiko

erresistentzian. Betegarri diluitzaileak, berriz, trakzioarekiko erresistentzia ertaina behar

duten produktuetan erabiltzen dira.

Beraz, gutxienez ere 15 MPa-eko trakzioarekiko erresistentziako kautxua behar baldin badugu, NR

kautxuan oinarritu eta betegarri diluitzaile merkeko kopuru handia erabiliko dugu. Hala ere, SBRa erabiltzen

bada, gutxienez garesti samarra den betegarri erdisendotzailea beharko du. 6.1. eta 6.2. irudiek NR eta SBR

kautxuen trakzioarekiko erresistentzian betegarriek dituzten eraginak azaltzen dituzte.

Adibide honetan ikusten dira kautxu naturalean GPF ikatzezko beltzaren edukia handituta

gogortasunean eta trakzioarekiko erresistentzian izaten diren eragin konbinatuak.

SMR GP 100

Olioa 10

N660, GPF 5 20 35 60 70 100

Zink oxidoa 5

Azido estearikoa 2

IPPD antioxidatzailea 2

Argizaria 2

Sufrea 2.8

CBS azeleratzailea 0.6

IRHD gogortasuna 41 46 52 62 68 81

Trakzioarekiko erresistentzia (MPa) 24 23 23 20 20 16

Formulatzeko ideiak

Kautxua 132

6.1. irudia. Betegarri-kopuruaren eta trakzioarekiko erresistentziaren arteko erlazioa NRarentzat.

6.2. irudia. Betegarri-kopuruaren eta trakzioarekiko erresistentziaren arteko erlazioa SBRarentzat.

Plastifikatzailearen araberakoa. Petrolio-olioa, plastifikatzaile bat alegia, sartzeak txikiagotu

egiten du kautxuaren erresistentzia.

Bulkanizazio-sistemaren araberakoa. Trakzioarekiko erresistentzia lotura-kopuruaren eta

lotura motaren arabera aldatzen da. Sufredun sistemetan lotura polisulfuruzkoa lortzen da, eta

horrek EV sistemek (C-S-C lotura monosulfuruzkoa dutenek) baino erresistentzia handiagoa

ematen die. 1. gaia tratatzean esan zenez, badago onena den halako bulkanizazio-maila bat,

eta erresistentzia txikiagoa lortzen da gutxiegi edo gehiegi ondutako kasuetan.

Betegarri-kantitatea (pek)

Trak

zioa

reki

ko

Ez-beltza

Betegarri-kantitatea (pek)

Trak

zioa

reki

ko

Ez-beltza

Formulatzeko ideiak

Kautxua 133

6.1.6. Tarratatzearekiko erresistentzia

Oro har, trakzioarekiko erresistentzia handitzeko erabiltzen diren printzipio berberak erabiltzen dira

tarratatzearekiko erresistentzia hobetzeko ere. Tarratatzearekiko erresistentziarik handiena lortzeko,

partikula-tamaina txikiko betegarriak erabiltzen dira, eta, kasu horretan, silizearekin ikatzezko beltzarekin

baino emaitza hobeak lortzen dira. Tarratatzearekiko erresistentziarik handiena lortzeko, trakzioarekiko

erresistentziarik handiena lortzeko baino betegarri-kopuru txikiagoa behar da.

6.1.7. Urradurarekiko erresistentzia

Erresistentziarik handienak, berriro ere, zatiki-tamaina txikiko betegarriekin lortzen dira, baina, kasu honetan,

ikatzezko beltzarekin silizearekin baino emaitza hobeak lortzen dira. Erresistentziarik handiena ikatzezko

beltz finezko 60 pek-rekin lortzen da, baina gaur egungo joera da egitura handiko (HAF o ISAF) beltzen

kopuru handiagoak (70 pek) eta olio-maila handiagoak (20 pek) erabiltzea, pneumatikoen kasuan bezala

NR/SBR/BR nahastea erabiliz. Betiere, beste propietate batzuk ere kontuan hartu beharra dago eta

konpromisoa, edo oreka, bilatu behar da haien artean. Pneumatikoen arloan, adibidez, itsaspena eta bero-

-sorkuntza, iraupen luzea izatearekin batera, kontuan hartzeko betebeharrak dira.

6.2. Bezeroaren espezifikazioak. ASTM D 2000 arauaren erabilera

Automobilen munduan, bezeroek, espezifikazioak finkatzean, ASTM D 2000 araudia erabiltzen dute. Hala eta

guztiz ere, automobil-konpainia batzuek beren araudiak dituzte, adibidez, Renault edo Volkswagen araudiak.

Atal honetan, ASTM D 2000 araudia nola erabiltzen den ikusiko dugu.

Hona hemen adibide bat:

4 AA 624 A13 B13 F17

Gradua Kautxu mota Gogortasuna Haustura-karga Espezifikaziorik gogorrenak

• Lehenengo zenbakiak (4) gradua finkatzen du. Gradua aurrerago erabiliko dugu, espezifikaziorik

gogorrenak definitzean.

• Bi hizkiek (AA) zer kautxu mota erabil daitekeen esaten digute. ASTM D 2000 araudiaren azken

orrialdean honako taula hau agertzen da (6.6.taula):

Formulatzeko ideiak

Kautxua 134

6.6. taula. Gehienetan erabiltzen diren kautxu motak.

Beraz, kasu honetan kautxu naturala (NR), polibutadienoa (BR), poliisoprenoa (IR) eta abar erabil daitezke.

Ondoren, hiru zenbaki agertzen dira: 624

- Lehenengo zenbakiak piezak bulkanizatu ondoren izan behar duen gogortasuna finkatzen du;

kasu honetan, gogortasunak H = 60 ± 5 Shore A izan behar du.

- Beste bi zenbakiek nahasketak izan behar duen trakzioarekiko erresistentzia finkatzen dute;

gutxienez 24 izan behar du: σR ≥ 24 MPa.

- Bi horiek finkatu ondoren, 6.7 taula erabiliz, haustura-luzapen minimoa definiturik gelditzen da: εr

≥ % 500.

Ondoren, espezifikazio orokorrak bete behar dira (6.7 taula):

- Zahartzapena aire zabalean, D573 araua, 70 ordu 70 ºC-an. Saiakuntza hori egin ondoren,

gehienez honako aldaketa hauek gertatu behar dira:

Trakzioarekiko erresistentziaren gehienezko aldaketa: ∆σR ≤ ± % 30.

Haustura-luzapenaren gehienezko aldaketa: ∆εR ≤ - % 50.

Materialak izendatzeko ASTM D 2000-SAE J200

sailkapen-sistema (Tipoa eta klasea)

Gehien erabiltzen den kautxu mota

AA Naturala, SBRa, butiloa, polibutadienoa, poliisoprenoa

AK Polisulfuroa

BA Etileno-propilenoa, tenperatura altuko SBRa eta butiloaren deribatuak

BC Kloroprenoak (neoprenoa)

BE Kloroprenoak (neoprenoa)

BF NBRa

BG NBRak, uretanoak

CA Etileno-propilenoa

CE Polietileno klorosulfonatuak

CH NBR polimeroak, polimero epiklorohidrinikoak

DA Etileno-propilenoa

DF Poliakrilikoa (butilo-akrilato motakoak)

DH Poliakrilikoak

FC Silikonak

FE Silikonak

FK Silikona fluoratuak

GE Silikonak

HK Elastomero fluoratuak (Viton, Fluorel, etab.)

Formulatzeko ideiak

Kautxua 135

Gogortasunaren gehienezko aldaketa: Η ≤ ± 15 puntu (Gogortasunaren kasuan ez da

ehunekoa erabiltzen, bukaerako ken hasierako gogortasuna kalkulatzen da).

6.7. taula.

- Olioen eraginpeko zahartzapena: D471 araua, ASTM 3 olioa erabiliz, 70 ordu eta 70 ºC-an.

Kasu honetan ez dago espezifikaziorik.

- Hondar-deformazioa: D395 metodoa, 22 ordu eta 70 ºC-an.

Gehiegizko hondar-deformazioa: CS ≤ % 50.

Azkenik, espezifikazio gogorragoak jartzen dira; kasu honetan, zein gradu eskatu den kontuan hartu

behar da eta dagokion zutabea kontsideratu. Espezifikazio horietako bat orokorra baino gogorragoa

bada, azken huraxe bete behar da, eta orokorra ahaztu egin behar dugu. Batzuetan, saiakuntza-

-baldintzak aldatzen dira (tenperatura altuagoak) edo propietateen aldaketa txikiagoak eskatzen dira.

Beste batzuetan, saiakuntza-metodoa aldatzen da: kasu horretan, bi saiakuntzak egin ohi dira.

Formulatzeko ideiak

Kautxua 136

- A 13 Zahartzapena aire zabalean: D573 araua, 70 ordu 70 ºC-an. Saiakuntza berdina da, baina

aldaketak txikiagoak dira:

Gehiegizko gogortasun-aldaketa: Η ≤ + 10 puntu.

Trakzioarekiko erresistentziaren gehienezko aldaketa: ∆σR ≤ - % 25.

Haustura-luzapenaren gehienezko aldaketa: ∆εR ≤ - % 25.

- B 13 Hondar-deformazioa, D395 metodoa, 22 ordu eta 70 ºC-an.

Gehienezko hondar-deformazioa: CS ≤ % 25.

- F 17 hauskortasuna tenperatura baxuetan: D 2137 araua, 3 minutu eta - 40 ºC-an.

Ez da puskatu behar.

Atal honetan, Z erabiltzen da bezeroak saiakuntza berezi bat eskatu nahi duenean. Adibidez,

gogortasuna beti zenbaki bete bat izaten da: 60, 70 eta abar, baina bezeroak 55 izatea nahi baldin badu, Z

bat ipintzen du. Z (Shore A 55 gogortasuna); kasu horretan, H = 55 ± 5 Shore A izan beharko da.

6.3. Formulatzeko urratsak

Produktu berri bat garatzeko, produktuak bete behar dituen baldintzak ahalik eta zehazkien ezagutzea da

lehen urratsa. Noski, espezifikazio bat edukiz gero askoz azkarragoa da formula egokia prestatzea. Hona

hemen kautxuen arloan formulazio egoki bat prestatzeko eman beharreko urratsak:

1) Erabilera-giroaren baldintzak jakinik, kautxu mota aukeratzen da. Kautxu batek baino gehiagok

konposatu egokiak emateko modua badute, erabakia prezioaren arabera hartzen da. Kautxua

aukeratu ondoren, kautxu horren gradurik egokiena aukeratzen da.

2) Betegarri mota eta kopuru egokiena aukeratzea da bigarren urratsa. Zer kolore nahi den,

espezifikatutako gogortasuna eta erabilera-baldintzak dira kontuan hartu beharreko zenbait faktore.

3) Bulkanizazio-sistema hautatu behar da ondoren. Erabaki hori kautxu motaren eta lantegiko

bulkanizazio-instalazioen ahalmenaren araberakoa da.

4) Laugarren urratsa azeleratzaileak eta aktibadoreak aukeratzea da. Kautxuaren, bulkanizazio-

-sistemaren eta erabilera-baldintzen arabera aukeratzen dira.

5) Plastifikatzaile eta/edo biguntzailea aukeratzea da hurrengo urratsa. Kautxuarekin bateragarriak eta

betegarriekin eraginkorrak izan behar dute, eta, gainera, ez dute arazorik eman behar (orbantzeak, ...).

6) Bestalde, zahartzapenak eragin ditzakeen arazoak konpondu behar dira. Horretarako,

giroarekiko babes egokia ematen duten gehigarriak erabili behar dira, baina gehigarri horiek ezin

dute biguntzaileen eta bulkanizazio-sistemen aurkakoak izan.

7) Azkenik, zenbait konposaturen kasuan, aukeraketa osagarriak egin behar dira: sugar-

-atzeratzaileak, eroankortasun elektrikoa handitzeko gehigarriak, kolore berezietako gehigarriak,...

Bete behar horiek gehigarri berriak gehituz edo lehendik aukeratutakoren bat aldatuz lor daitezke.

Formulatzeko ideiak

Kautxua 137

6.4. Espezifikaziorik ez dagoenerako adibideak

6.4.1. Zinta garraiatzailea

Mineralak edo legarra garraiatzeko erabiliko da Estatu Batuetako meatze ireki (aire zabaleko meatze)

batean. Zintak bete behar dituen espezifikazioak falta zaizkigu, eta espezifikazioak behar bezala betetzen

dituen lehiakidearen zintaren laginak ezin ditugu lortu.

Zintak eta zinta-estalkiak bete beharreko baldintza orokorrak zein diren badakigu. Estalkiak

urradurarekiko erresistentzia oso altua behar du; izan ere, konposatuak mineralaren marruskadurak eta

kolpe nahiz punta zorrotzen urradurak jasan behar ditu. Estalkiak ebakitzeko eta tarratatzeko arriskua du.

Zinta, bestalde, aire zabalean arituko da lanean, giro-baldintzen menpe, eta inguru hartako eguraldia jasan

beharko du, hots, eguzki-izpiak jasan beharko ditu eta, noizbehinka, ozono-kontzentrazio handiei aurre egin

beharko die. Muntatzen denean, zinta amaigabe bihurtzeko edota zatiak konpontzeko, desmuntagarria izan

behar du. Horrek esan nahi du mutur batean estalkia kendu eta, ondoren, agerian dauden xaflen zati

txikiagoak kendu ahal izango direla. Gauza bera egingo da beste muturrean ere, eta ondoren itsasgarri

batekin tratatuko dira; elkarrekin eho eta prentsa eramangarrian berriro bulkanizatuko dira, juntura edo lotura

egindako zintaren gunean ere erresistentzia jaits ez dadin. Hor beste baldintza bat bete beharrekoa da:

gehiegi ontzeari erresistentzia dioten estalkiak biltegian eduki behar izatea.

1) Kautxua aukeratzetik hasiko gara. Eskatzen den espezifikaziorik gogorrena urradurarekiko erresistentzia da.

Polimeroei gainbegiratua emanda, hautapen logikoa NRa, SBRa edo BRa aukeratzea da. BR biltegiratuak

prozesatzeko duen zailtasuna dela eta, baztertu egingo dugu BR kautxua. Bai NRak eta bai SBRak balio dute

zinta hori fabrikatzeko. Alabaina, bibliografiari erreparatuta, konturatuko gara NRak urradurarekiko

erresistentzia hobea duela, eta, gainera, merkeagoa dela. Beraz, NR kautxua aukeratuko dugu zinta egiteko.

Baina BR kautxuak ere erresistentzia bikaina eta prezio txikia duela jakinik, NRtik % 80 eta BRtik % 20 dituen

nahastea har dezakegu. Eskuragarri diren kautxuak gainbegiratuta, SMR10a aukeratu dugu. Kautxu horrek

ezpurutasun-edukian muga du, eta, aldiz, hori ez dute xafla keztatuek. Ezpurutasunen eduki handiek haustura-

-prozesua azkartu egiten dute. Urradurarekiko erresistentzia hobea izan dadin, cis-eduki handia duen

polibutadienoa aukeratuko dugu. Beraz, formularen hasiera honako hau izango da:

SMR 10 kautxu naturala 80

CIS-4 polibutadienoa 20

2) Hurrena aukeratu beharrekoa betegarria da. Kasu honetan, beharrezkoa da betegarri sendotzailea erabiltzea,

eta ez da beharrezkoa zuria izatea; beraz, ikatzezko beltza erabiliko dugu. Aurrez esana dugunez,

urradurarekiko erresistentzia handitu egiten da partikulen tamaina txikitu ahala. Beraz, HAFtik SAFra (N110-

-N330) bitartekoa bakarrik hartuko dugu kontuan. Barreiatzeko zailtasuna eta kostu handia duenez, SAFa

(N110) baztertu egingo dugu. ISAFa (N220) aukeratuko dugu, laborategian egiaztatu ahal izan dugunez,

urradurarekiko erresistentzia handiagoa baitu. Kautxu naturalean, bi ikatzezko beltzen (HAFa eta ISAFa) 45-50

pek inguruan du gailurra erresistentziak; beraz, 45 pek-eko kontzentrazioa aukeratuko dugu, oso sendotzailea

delako eta erraz prozesatu nahi dugulako.

Formulatzeko ideiak

Kautxua 138

3) Hurrengo gaia ontze-sistema da. Kautxu honetan, ohikoena ez den bulkanizazio-sistemak ez du abantaila

berezirik eskaintzen. Beraz, peroxidoekin eta uretanoekin ontzeko ideia baztertu egin behar da.

Hautaketarik burutsuena sufrearekin ontzekoa da, eta kontua hau da: usadiozkoa, erdieranginkorra edo

eraginkorra den sistema bat aukeratzea. Adibide honetan hiruretako edozein erabil daiteke. Sistema

eraginkorrek beroarekiko erresistentzia handiagoa duten arren, kasu honetan ez dugu beroarekiko

erresistentzia oso handia behar. Beraz, usadiozko sistema aukeratuko dugu. Nahastearen % 80 NRa den

arren, formula % 100 NRduna izango balitz bezala idatziko dugu. Errezeta hori alda liteke geroago,

laborategiko lehenengo emaitzak jakin ondoren. Usadiozko sistema horretan, 2,5 pek sufre erantsiko dugu.

Azeleratzaileak aukeratzeko garaian, kontuan hartu behar dugu estalkia piezaka erabiliko dela, eta, beraz,

gehiegizko ontzea jasan behar duela. Nahastea gauzatu bitartean prebulkanizaziorik gerta ez dadin eta

gehiegizko bulkanizazioari aurre egin diezaion, azeleratzaile gisa sulfenamida bat (ODBS) aukeratuko dugu

eta 1,4 pek erantsiko ditugu. Bigarren mailako azeleratzaile gisa, TMTDa erabiltzen da, eta 0,2 pek eransten

dira. Nahastea beltza denez, azelaratzaileak orbaintzaileak diren ala ez kezkatu beharrik ez dugu.

4) Formulak plastifikatzaile edo biguntzaile bat behar du. Kasu honetan, hotzean malgutasuna emateko, ez

du trakzioarekiko erresistentziari eusteko erretxina motako plastifikatzailerik behar, ezta ester erakorik

ere. Baina biguntzailea behar du, nahastea errazago egiteko eta betegarriak barreiatzen laguntzeko;

beraz, olio naftenikoa aukeratuko dugu.

5) Aktibatzeko, berriz, ez dago estandarretik zertan irten: azido estearikoa eta zink-oxidoa. Azido

estearikotik 2,5 pek hartuko ditugu, eta ZnO-tik, berriz, 3 pek. Garai batean, ZnO-tik 5 pek hartzen ziren,

baina, ikusi ahal izan denez, propietateak oso gutxi hobetzen dira 3 pek-etik gora.

6) Azken urratsa sistema zahartzapenetik babestea da. Giro horretan benetan eraginkorra izango den

sistema behar da, udan tenperatura altuei eutsiko diena, egun batzuetan ozono-kontzentrazio handiak

jasango dituena (10-20 zati airearen 100 milioi zatiko) eta zintaren txandakako jarduna jasango duena.

Behar adinako zahartzapenarekiko erresistentzia lortzeko, 2,2,4-trimetil-1,2-dihidrokinolina (TMQ)

antioxidatzailea aukeratu dugu, eta nahikoa dira horren 2 pek. Antioxidatzaile horrek lurrunkortasun txikia

du; beraz, nahastean jarraitzen du. Ozonoarekiko erresistentzia ere behar da, eta babesik handiena p-

-fenilen diaminaren eratorrietako batek ematen du; nahikoa da 1,5 pek-ekin. Azkenik, ozonoaren aurkako

babesa osatu egin dezakegu parafina-argizariaren 1,5 pek gehituz.

Beraz, formula osoa honako hau izango da:

SMR 10 kautxu naturala 80,0 CIS-4 polibutadienoa 20,0 Azido estearikoa 2,5 Zink oxidoa 3,0 Olioa 4,0 N220 45,0 Antioxidatzailea 2,0 Ozonoaren aurkakoa 1,5 Parafinadun argizaria 1,5 Sufrea 2,5 ODBSa 1,4 TMTDa 0,2 163,6

Formulatzeko ideiak

Kautxua 139

Nahasteak ondu gabe duen dentsitatea 1,11 da.

Nahastea bulkanizatzen denean, balio hauek lortzen dira:

Modulua % 300eko luzapenean, psi-tan 1550

Trakzioarekiko erresistentzia, psi-tan 4250

Haustura-luzapena, % 510

Shore A gogortasuna 63

6.4.2. Tutua

Bigarren adibide moduan, landare-olioak garraiatzeko tutu egokia aurkitzeko kasua jarriko dugu. Kasu

honetan, zerbitzuaren baldintzek eskatzen dute garraiatu behar dituen jariakinetan oso puzte txikia izatea,

estrusioan lan egin ahal izatea eta garraiatu behar dituen jariakin horiei zaporerik, usainik edo kolorerik ez

ematea. Beste beharrizan batzuk, berriz, hauek dira: beroarekiko neurri bateko erresistentzia izatea (olioa

epelduta ponpa daiteke) eta, elikagaietarako olioak izango direnez, konposatuak Elikagai eta Drogen

Federazioak (EDF/FDA) jarritako betebeharrak betetzea.

1) Bibliografia ikuskatuta, neoprenoa da jariakin horiekiko erresistentziarik handiena duen kautxua.

Baldintza nagusia hori denez, neoprenoa erabiliko dugu. Eta W neoprenoa aukeratuko dugu,

beroarekiko erresistentziarik handiena harexek baitu.

2) Betegarriak aukeratzeko, baditugu muga batzuk. Adibidez, ikatzezko beltza izango litzateke

lehenengo aukera, baina EDF/FDAren arauek SRF ikatzezko beltza gehienez pisuaren % 10

bakarrik izatea uzten digute (guk aukeratuko ez genukeen mota da, gainera). Merkeago

ateratzeko, betegarriekin eta bigungarriekin oparo kargatu dezakegu. Alabaina, elikatzeko olioek

tenperatura altuetan aterarazi egiten dituzte bigungarriak, eta, orduan, betegarri zuri ugari izango

genuke, baina bigungarri-eduki minimokoak. Halako malgutasun-neurri bat duen tutua lortzeko,

gogortasun egokia 60 ± 6 Shore A da. Datu horiekin, buztin bigun baten 45 pek hartuko ditugu,

eta SRFak duen % 10eko muga kontuan izanda, SRFaren 15 pek hartuko ditugu.

3) Hurrengo urratsa ontze-sistema aukeratzea da. Magnesio oxidozko 4 parte estandarren eta zink

oxidozko 5 parteen alboan, W neoprenoak azeleratzaile organikoa behar du. Neopreno-

-hornitzaileek etilen tiourea gomendatzen dute, eta guk horren 5 pek hartuko ditugu.

4) Bigungarri batzuk ere gehitu daitezke, makinerian itsatsita ez gelditzeko, pigmentuak bustitzeko

eta estrusioari laguntzeko. Eranskortasuna ahalik eta txikiena izan dadin, azido estearikoa

erabiltzea gomendatzen da, baina 0,5 parte bakarrik erantsiko dizkiogu, bestela, bulkanizazioa

atzerarazi egiten baitu. Gainerako bigungarrietarako, berriz, NEVCHEM hidrokarburo-erretxina

erants dakioke, EDF/FDAk baimendutako materiala denez. 72 ºC-ko biguntze-puntuarekin,

estrusio-abiadura handitu egingo da, eta tenperatura baxuetan bulkanizatu gabeko kautxua

jariatzea saihestuko du. Nahikoa da 5 parterekin.

Formulatzeko ideiak

Kautxua 140

5) Hurrengo eginkizuna zahartzapenarekiko erresistentzia kontuan hartzea da. Mota honetako

tutuak ez dira egoten eguzki-argiaren eraginpean, ezta ozono-kontzentrazio handien eraginpean

ere. Beraz, ozonoaren aurkakoak ez dira beharrezkoak. Beharrezkoa duen agente babesle

bakarra beroari eutsiko diona da. EDF/FDAk baimendutako materiala behar da, eta, gainera, ez

du orbaintzailea izan behar. 4,4’-tiobis-(6-tert-butil-m-kresol) (bisfenol motakoa) materiala

nahikoa izan daiteke. Ohiko dosia 1,5 parte erabiltzea da.

Formula osoa honako hau da:

W neoprenoa 100,0

SRF ikatzezko beltza 15,0

Buztin biguna 45,0


Etilen tiourea 0,5

Zink oxidoa 5,0

Magnesio oxidoa 4,0

NEVCHEM erretxina hidrokarburatua 5,0

4,4’-tiobis-(6-tert-butil-m-kresol) materiala 1,5

176,5

Nahastearen dentsitatea, ondu gabe, 1,52koa da. 20 minutuan bulkanizatzen du 307 ºF-ean (169,5 ºC)

eta propietate hauek ditu:

Modulua % 400eko luzapenean, psi-tan 850

Trakzioarekiko erresistentzia, psi-tan 2700

Haustura-luzapena, % 600


Hondar-deformazioa (22h, 158 ºF-ean; 87,7 ºC) % 18-20

Oliotan 77 ºF-ean (42,7 ºC) astebete eduki

ondorengo bolumen-hazkuntza % 5

Teknologo gehienek esango lukete zerbitzu mota horretarako puzte-neurria ona dela. Puzte-balioa

giro-tenperatura baino zertxobait handiagoan zehaztu den arren, oso litekeena da olioa 200 ºF-eko

(111,1 ºC) tenperaturan ponpatzea, eta tenperatura horretan puztea handixeagoa izango litzateke.

6.4.3. Estrusio-konposatua

Eroslearen espezifikaziorik ez dugun arren, esan digute auto baten pieza dela (prezio lehiakorra behar du),

beltza da, olio-betebeharrik ez du, baina aire zabalarekiko eta ozonoarekiko erresistentzia ona behar du.

Gainera, automobiletarako piezetan erabiltzen diren ohizko bi propietate zehaztu dizkigute: gogortasuna eta

trakzioarekiko erresistentzia. Hain zuzen, gogortasunak 60 ± 5 Shore A izan behar du, eta trakzioarekiko

erresistentziak, berriz, 1500 psi.

Formulatzeko ideiak

Kautxua 141

1) Polimeroei begirada eman ondoren, neoprenoa, nitriloa eta polisulfuroa baztertu beharrean

gaude. Izan ere, olioekiko erresistentziarik ez da behar, eta kautxu horiek oso garestiak dira.

Lehenengo gainbegiradan, NRa, IIRa, SBRa, EPDMa eta BRa aukeratu ditugu. BRa ez da

normalean bakarrik erabiltzen, eta betegarri- eta olio-kopuru handiak behar ditu prezioan

lehiakorra izateko. NRa eta SBRa ozonoarekiko erresistente bihur litezke, baina ozonoaren

aurkako elementuak (behar diren kopuruetan) oso garestiak dira. Beraz, baztertu egingo ditugu

kautxu horiek ere. IIRak ingurunearekiko erresistentzia ona du, baina ikatzezko beltz eta olio-

-betegarri handiekin zalantzak ditugu trakzioarekiko erresistentziaren betebeharrak betetzeko

mugen barruan sartuko ote garen. Horrek guztiak EPDMa uzten digu; izan ere, EPDMak oso

ondo eusten die ozonoari eta inguruneari.

2) Arazoa da zein mailatako EPDMa hartu behar dugun erabakitzea; izan ere, 50 mota daude. Aukera-

keta sinplifikatzeko, olioan nahastu gabeko kautxua aukeratuko dugu, Mooney biskositatea, 100 ºC-

-an, 60koa duena. EPDM gehienek etilennorbonenoa (ENB) erabiltzen dute, eta horrek termonomeroa

ziklopentadienoa denean baino ontze-abiadura handiagoak eskaintzen ditu. Bat aukeratu behar eta,

Uniroyal’s Royalene 501a aukeratu dugu. 100 ºC-an 60ko biskositatea du, ENBa erabiltzen du eta

gomendutatuta dago guk behar ditugun propietate mekanikoak dituzten produktuak fabrikatzeko.

3) Produktua beltza denez eta erresistentzia-eskaerak badaudenez, ikatzezko beltza bakarrik erabiliko

dugu betegarri moduan. Normalean oraintxe izaten da ikatzezko beltz kopurua eta mota

aukeratzeko garaia; gero, ontze-sistema hautatzen da, eta, azkenik, plastifikatzailea. Kasu honetan,

ordea, prezio txikiei eutsi egin behar diegu, eta hori olio-kopuruaren eta betegarri-kopuruaren baitan

dago. Beraz, horixe egingo dugu lehen-lehenik: olioa eta betegarria erabakiko ditugu. EPDMak

50etik 440 parte ikatzezko beltz izan dezake, olio-kantitatea handituz gero. 150 zati ikatzezko

beltzekin has gaitezke. Estrusio errazekoa izan behar du; beraz, egitura-adierazle handiko ikatzezko

beltzak aukeratuko ditugu, nahiz eta ikatzezko beltz horiek gogortasuna handitu. Horregatik,

betegarria banatu egingo dugu: 120 parte N660 egitura-adierazle handiko ikatzezko beltzetik eta 30

parte N762tik (egitura-adierazlerik txikienekoa da, baina gutxiago gogortzen du).

4) Hurrengo urratsa, oliorik izango ez balu konposatu horrek izango lukeen gogortasuna zehaztea da.

Bibliografia ikuskatuta, EPDMaren gogortasuna estrapolatu egin dezakegu inolako betegarririk ez

balu bezala, eta hori Shore A 43 da. Gainera, badakigu N660 ikatzezko beltzarekin gogortasuna

puntu bat igotzeko 2,2 parte gehitu behar ditugula, eta N762 ikatzezko beltzarekin, berriz, 2,76 parte

gehitu behar ditugula. Beraz, gure laginak izango lukeen gogortasuna hau izango da: 108 (43 +

120/2.22 + 30/2.76). Gogortasun hori behar duguna (60 Shore A) baino 48 unitate gorago dago.

Dakigunez, oliotik 2 parte gehitu behar zaizkio gogortasuna puntu bat jaisteko. Beraz, 48 x 2 = 96

parte olio behar ditugu. EPDMarentzat hobe da olio naftenikoa erabiltzea. Ongi egindako aukera bat

Circosol 4240a hautatzea da: biskositate altua du, eta horrek biltegiratuta dagoen artean izerditzea

saihestuko dio. Beste abantaila bat badu, lurrunkortasun txikia izatea, eta horrek beroarekiko

erresistentzia lortzen lagunduko digu. Egia da propietate hori ez zaigula eskatzen, baina autoen

arloan asko eskatzen den propietatea da.

Formulatzeko ideiak

Kautxua 142

5) Aktibatzaileak edo eragileak ere behar dira, eta horiek zink oxidoa eta azido estearikoa izan ohi

dira. Nahikoa izango dira zink oxidozko 3 parte eta azido estearikozko 2 parte. Normalean,

hurrengo urratsa sistema babeslea hautatzea izaten da, baina EPDMak beroarekiko eta aire

zabalarekiko erresistentzia ona duenez, ez dugu agente mota horien beharrik.

6) Azken urratsa ontze-sistema da. Sistema bat baino gehiago erabil daitezke horretarako, baina

prozesaketan zehar segurtasuna behar dugu. Horretarako sistemarik onena sufre-kopuru txikiak

eta azeleratzaile-kopuru handiak dituen sistema da; izan ere, izerdia aterarazteko joera du. Hori

saihesteko, usadiozko sistema bat erabiliko dugu, beti baitago denbora geroago aldatzeko.

Honako hau aukeratuko dugu: 1,5 zati sufre, 1,8 zati TMTD eta 0,6 zati MBT.

Formula osoa honako hau da:

EPDM Royalene 501 100,0

GPF HS, N650 ikatzezko beltza 120,0

SRF, N774 ikatzezko beltza 30,0

Circosol 4240 olioa 137,0


Zink oxidoa 3,0

TMTDa 1,8

MBTa 0,6

Sufrea 1,5

395,9

Nahasteak 1,13ko dentsitatea du, eta propietate hauek izango ditu:

Trakzioarekiko erresistentzia (psi) 1700

Haustura-luzapena (%) 480


Hondar-deformazioa (22 h, 70 ºC) % 20

Formulatzeko ideiak

Kautxua 143

BIBLIOGRAFIA

Manual de Tecnología del Caucho, Joaquin Royo, COFACO, 1989.

Rubber technology handbook, Hofmann, Werner, Ed. Hanser, Munich, 1989.

The mixing of rubber, Grossman, Richard F., Ed. Chapman & Hall, Londres, 1997.

Developments in rubber and rubber composites, Evans, Colin W., Ed. Applied Science Publisher,

New York, 1980.

Elastomer technology handbook, Cheremisinoff, Nicholas P., Ed. C.R.C.Press, AEB, 1993.

Mixing of rubbers, Funt, John M., Ed. Rapra, Erresuma Batua, 1977

Practical rubber compounding and processing, Evans, Colin W., Ed. Elsevier Applied Sciencie,

Londres, 1981.

Rubber produtcs manufacturing technology, Bhowmick, Anil K., Hall, Malcolm M., Ed. Dekker, New

York,1994.

Rubber technology, Morton, Maurice, Ed. Chapman & Hall, Londres, 1995.

Rubber technology and manufacture, Varios,Ed. Butterworth Scientific, Londres, 1982.

Science and technology of rubber, Mark, James E., Erman, Burak, Ed. Academic Press, AEB, 1994.

Vulcanization of elastomers, Alliger, G., Sjothun, I.J., Ed. Reinhold Publishing, New York, 1964.

The applied science of rubber, Naunton, W.J.S., Ed. Edward Arnold, Londres, 1961.

- 1 -

KAUTXUA I

Gida didaktikoa

Hezkuntza, Unibertsitate eta Ikerketa Sailak onetsia:

2003-11-27

- 2 -

1- Sarrera

2001eko EIMA III deialdian prestatutako material hau Lanbide Heziketako goi--mailako materiala da: Familia: Kimika Heziketa-zikloa: Plastikoa eta kautxua Modulua: Kautxuaren lanketa Ez du, hala ere, modulu osoa hartzen, moduluaren zati bat baizik.

2- Helburuak

Lan honen helburuek ‘Kautxuaren lanketa’ moduluari dagozkien curriculum-helburuekin egiten dute bat. Esan bezala, ez ditu modulu osoko curriculum--edukiak lantzen, baina lantzen dituenak curriculumekoak dira.

Polimeroen ezaugarriak, kautxu naturalaren ezaugarriak, kautxu sintetikoen ezaugarriak, kautxu sintetiko motak eta formulazioaren oinarriak aztertu eta lantzea dira lan honi ezarritako heburu nagusiak. Helburu horiek lortzeko, alabaina, ondorengo puntuan aipatzen diren edukiak landu dira.

3- Edukiak

Partez bada ere, Oinarrizko Curriculum Diseinuari lotuta dago, nahiz eta, esan bezala, curriculumak modulu honetarako proposatutako eduki guztiak ez landu. Hona material honetan lantzen diren edukiak: OINARRIZKO KONTZEPTUAK

• Makromolekulak, polimeroak eta monomeroak

• Polimeroen sintesia

• Polimeroen pisu molekularra

• Homopolimeroak, kopolimeroak eta terpolimeroak

- 3 -

• Plastikoak, elastomeroak, elastomero termoplastikoak eta termoegonkorrak

• Polimero amorfo eta kristalinoak

• Polimeroen polaritatea

SARRERA

A.1 Saiakuntza nagusien deskribapena

A.1.1 Material gordinaren propietateak

A.1.2 Bulkanizatuaren saiakuntza mekaniko-teknologikoak

1. GEHIGARRIAK

1.1 Murtxikaketa eta peptizatzaileak

1.2 Bulkanizazioa

1.3. Sufrea eta sufrea duten agente bulkanizatzaileak

1.4. Azeleratzaileak

1.5. Sufrerik gabeko bulkanizazio-agenteak

1.6 Azeleratzaileen aktibatzaileak

1.7 Prozesu-atzeratzaileak

1.8. Zahartzapenetik babesteko agenteak (antioxidatzaileak)

1.9. Sendotzaileak, betegarriak eta pigmentuak

1.10. Plastifikatzaileak, prozesatzeko laguntzaileak eta factice-ak

1.11. Agente harrotzaileak (apartzaileak)

1.12 Itsasgarriak

1.13 Beste zenbait gehigarri

1.14 Latexa

- 4 -

2. KAUTXU NATURALA

2.1. Baliabideak eta ekoizleak

2.2. Heveatik eratorritako kautxuen sailkapena (TSR)

2.3. Beste kautxu mota batzuk

2.4. NRaren egitura, konposizioa eta propietateak 2.5. NR nahasteen formulazioa



2.7. NRaren erabilerak


3.1. Polibutadienoa (BR)

3.2. Estireno-butadieno kautxuak (SBR)

3.3. Butadieno-akrilonitrilo kautxuak (NBR)

3.4. Poli-2-klorobutadienoa, kloropreno-kautxua (CR)

3.5. Isopreno-isobutileno kopolimeroa, kautxu butilikoa (IIR)

3.6. Kautxu butiliko halogenatuak (XIIR: CIIR eta BIIR)


4.1. Etileno-propilenozko kautxuak (EPM eta EPDM)

4.2. Polietileno klorosulfonatua (CSM)

4.3. Kautxu akrilikoak (ACM)

4.4. Polietileno kloratua (CM)

- 5 -


5.1. Epiklorhidrina-kautxuak (CO, ECO, eta ETER)

5.2. Fluoroelastomeroak (FKM)

5.3. Silikona-kautxuak (Q)

5.4. Poliuretano-kautxuak (PUR; AU, EU, TPU)

5.5. Elastomero termoplastikoak (TPE)


Sarrera

6.1. Elastomeroen propietateen mugak

6.2. Bezeroaren espezifikazioak. ASTM D 2000 arauaren erabilera

6.3. Formulatzeko urratsak

6.4. Espezifikaziorik ez dagoenerako adibideak

BIBLIOGRAFIA

Kautxua-I

Documents

Transcript of Kautxua-I