E.E.S.T N3 Qumica industrialInforme sobre los productos de la industria mapaSector de trabajo: Laboratorio 3

Integrantes: Kruk Camila, Irala Karen, Araujo Micaela, Pina Micaela - Curso: 7mo 5taProf.: Giglione

IntroduccinCaucho nitrilo (NRB)

El caucho nitrilo, tambin conocido como Buna-N, Perbunan, o NBR, es un caucho sinttico, copolmero de acrilonitrilo (ACN) y butadieno. Los nombres comerciales incluyen Krynac, Nipol y Europrene.El caucho nitrilo, al igual que el caucho estireno-butadieno y otros elastmeros sintticos fue producto de investigaciones que tuvieron lugar durante y entre las dos guerras mundiales, como sustitutos del caucho natural. Un grupo de copolmeros de butadieno-acrilonitrilo, tomando el nombre de Buna N, fue patentado en 1943 por los qumicos alemanes Erich Konrad y Eduard Tschunkur, que trabajaban para la IG Farben. La Buna N fue producida en los Estados Unidos durante la Segunda Guerra Mundial con el nombre de GR-N (Goverment Rubber-Nitrile) y subsiguientemente el grupo de elastmeros de acrilonitrilo-butadieno fue conocido como caucho nitrilo.

Sntesis y caractersticas

Los cauchos nitrilo-butadieno (NBR) son una familia de copolmeros no saturados, de 2-propenonitrilo (acrilonitrilo) y varios monmeros de butadieno (1,2-butadieno y 1,3-butadieno).

Figura 1. Formula qumica de los cauchos nitrilo.La reaccin de polimerizacin entre el acrilonitrilo (2-propenonitrilo) y el butadieno (1,3-butadieno) sera la siguiente:

Fgura 2. Sintesis de caucho nitrilo.A continuacin se muestra la estructura qumica del NBR, indicando las tres posibles estructuras isomricas para los segmentos de butadieno:

Fgura 3. Estructura de NBR.A pesar de que sus propiedades fsicas y qumicas varan dependiendo de la composicin de nitrilo del polmero, este tipo de caucho sinttico es generalmente resistente a aceites, combustibles y otros productos qumicos (ms nitrilo dentro del polmero, mayor es la resistencia a los aceites, pero menor la flexibilidad del material).Se utiliza en la industria automotriz y aeronutica para las mangueras de combustible y manipulacin de hidrocarburos, sellos y arandelas. Se utiliza en la industria nuclear para fabricar guantes de proteccin. La capacidad del NBR para soportar una amplia gama de temperaturas (de -40C a 108C) hace que sea un material ideal para aplicaciones aeronuticas. El nitrilo-butadieno tambin se usa para crear productos moldeados, calzado, adhesivos, selladores, esponjas, espumas expandibles y alfombras de piso.Su capacidad de recuperacin (resilencia) hace del NBR un material til para fabricacin de guantes de laboratorio desechables, guantes de limpieza y/o de examinacin mdica. El caucho nitrilo es ms resistente que el caucho natural a los aceites y cidos, pero tiene una fuerza y una flexibilidad inferior. Los guantes de nitrilo son sin embargo tres veces ms resistente a los pinchazos (resistencia a la perforacin) que los guantes de caucho natural.El caucho nitrilo es generalmente resistente a los hidrocarburos alifticos. Tanto el caucho nitrilo, como el caucho natural, puede ser atacado por el ozono, hidrocarburos aromticos, cetonas, steres y aldehdos.Resumen de las principales caractersticas del NBR

Caractersticas positivas - Excelente resistencia a los aceites- Muy buenas propiedades mecnicas- Muy buena resistencia a los solventes- Muy buena adhesin a los metales- Temperatura de trabajo mayor 120C- Buena resistencia a la flexin- Se proveen en distintos grados- Resistencia a la abrasin (XNBR)- Excelente propiedades mecnicas (HNBR)- Resistencia a la temperatura y al ozono (HNBR)

Carectersticas negativas- Escasa resistencia al ozono- No resiste grasas azufradas- Baja resistencia a la llama- Baja permeabilidad a los gases- Elevado costo en comparacin de los cauchos ordinarios

PropiedadesEl caucho nitrilo es entonces un copolmero de acrilonitrilo-butadieno. Es el que ms resiste a los aceites de todos los productos de caucho comercializados y se usa en artculos que funcionan en contacto con aceites minerales. Hay diferentes grados de caucho nitrilo, esto depende del contenido de nitrilo (la proporcin de acrilonitrilo puede variar desde el 18% al 40 %). Los de alto contenido en nitrilo (35-40%) resisten ms a los aceites, pero son ms caros, tienen mayor temperatura de transicin vtrea (Tg) y por eso, poseen pocas propiedades a bajas temperaturas y son ms rgidos. Los grados medios (25%) y bajos (18%) en contenido de nitrilo, se usan donde no es tan importante la resistencia a los aceites.Las propiedades del NBR varan de la siguiente forma con contenido creciente de acrilonitrilo

Tabla 1. Propiedadades de NBR segn acrilonitrilo.

Se considera que los vulcanizados de nitrilo pueden usarse permanentemente a una temperatura no mayor a los 120C.ProduccinEl NBR es producido por el sistema de polimerizacin en emulsin. Existen dos procesos de fabricacin a nivel industrial de uso habitual de caucho nitrilo: el proceso de produccin en caliente y el proceso de produccin en fro.En el primero se aaden al reactor o tanque de polimerizacin un emulsionante (jabn), 2-propenonitrilo, varios monmeros de butadieno (incluido el 1,3-butadieno y el 1,2-butadieno), activadores generadores de radicales y un catalizador. El agua sirve como medio de reaccin dentro del reactor. Los reactores se calientan a 30-40C para facilitar la reaccin de polimerizacin y promover la formacin de ramificaciones en el polmero. Debido a que varios monmeros capaces de propagar la reaccin estn involucrados en la produccin de caucho nitrilo, la composicin de cada polmero puede variar (dependiendo de las concentraciones de cada monmero aadido al reactor de polimerizacin y a las condiciones dentro del mismo). Una unidad que se repita en todo el polmero no puede existir. Tambin por esta razn, no existe ninguna denominacin IUPAC para el polmero en general. La reaccin de una posible porcin del polmero es la siguiente:

Fgura 4. Reaccn de un polmero.A los monmeros usualmente se les permite reaccionar durante 5 a 12 horas. A la polimerizacin se le permite proceder a la conversin aproximada del 70% antes de que un agente de terminacin de reaccin (como dimetilditiocarbamato e dietil hidroxilamina) se aada para reaccionar con los radicales libres restantes. Una vez que el ltex resultante es tratado con el agente terminador de reaccin, los monmeros sin reaccionar se eliminan en un equipo separador. La recuperacin de monmeros sin reaccionar es cercana al 100%. Despus de la recuperacin de monmeros, el ltex es enviado a travs de una serie de filtros para eliminar los slidos no deseados y luego se envan a los tanques de mezcla, donde se estabiliza con un antioxidante. El polmero producido en forma de ltex se coagula con nitrato de calcio, sulfato de aluminio, y otros agentes coagulantes en un tanque de aluminio. La sustancia coagulada se lava y se seca en polvo o grumos de caucho.

Fgura 5. Esquema del proceso de produccin de NBR.El proceso para la produccin de NBR fro es muy similar a la del NBR caliente. Los reactores de polimerizacin se calientan a 15,5C en lugar de 30-40C. En condiciones de temperatura ms baja, se forman menos ramificaciones en los polmeros (la cantidad de ramificaciones distingue el NBR fro del NBR caliente).La polimerizacin del NBR puede ser realizado en procesos continuos, semi-continuos y tipo batch (en etapas).

Otros tipos de cauchos nitriloAdems del NBR caliente y el NBR frio, tambin estn disponibles otros tipos de cauchos nitrilo.

- Caucho nitrilo carboxilado (XNBR)Este tipo de polmero contiene, adems de la cadena acrilonitrilo-butadieno, un tercer monmero, que puede ser divinilbenceno o cido metacrlico.Al vulcanizar el nitrilo carboxilado, no slo se cura el polmero a travs de la doble ligadura convencional (aportada por el butadieno) sino tambin los grupos carboxlicos mencionados, actuando entonces estos como una especie de refuerzo que confiere excelentes propiedades mecnicas al compuesto.

- Caucho nitrilo hidrogenado (HNBR)Es posible hidrogenar parcial o totalmente la cadena molecular del caucho nitrilo resultando polmeros altamente resistentes a la temperatura, a los aceites calientes y al ozono, debido a la reduccin de la reactividad de la cadena polimrica. Los grados totalmente hidrogenados se curan con perxidos y los parcialmente hidrogenados, con un nivel de insaturacin de 3 a 5% pueden hacerlo con azufre.

- Caucho nitrilo entrecruzadoSon polmeros ramificados altamente entrecruzados por adicin de un monmero difuncional. Estos productos son habitualmente utilizados en piezas moldeadas para generar, con suficiente fuerza de moldeo o presin, la eliminacin del aire atrapado. Otro uso es para el incremento de la estabilidad dimensional o retencin de la forma en piezas extrudadas o calandradas. Esto genera una mayor eficiencia en la extrusin y vulcanizacin de piezas intrincadas, como as tambin, provee una mejor liberacin de los rodillos de la calandra.

- Caucho nitrilo con antioxidanteEl caucho nitrilo est disponible con un antioxidante polimerizado en la cadena polimrica. Esto provee proteccin adicional al NBR durante prolongados tiempos de servicio en exposicin de aire y fluidos. En compuestos con alto contenido de refuerzo de negro de humo, la reactividad qumica entre el polmero y el pigmento puede limitar la capacidad de resistencia al envejecimiento. La resistencia a la abrasin se ve mejorada comparada con el NBR convencional, especialmente a altas temperaturas. Estos tambin exhiben excelentes propiedades dinmicas.

AplicacionesLos usos de la goma de nitrilo incluyen guantes (sustituto del caucho natural) para la industria de la salud, correas de transmisin del automvil, mangueras, juntas tricas o anillos de estanqueidad (o-rings), juntas, retenes, correas en V, cuero sinttico, rodillo de impresora y como revestimiento de cables. El ltex NBR tambin se puede utilizar en la elaboracin de adhesivos y como aglutinante de pigmentos.

Fgura 6. Rodillo de impresora.

Figura 7. Botas de caucho nitrilo.

Fgura 8. Plancha de NBR.

A diferencia de los polmeros destinados a la ingestin, donde pequeas inconsistencias en la composicin / estructura qumica puede tener un efecto pronunciado sobre el cuerpo, las propiedades generales del NBR no son alterados por menores diferencias estructurales / composicionales. El propio proceso de produccin no es demasiado complejo; la polimerizacin, la recuperacin de monmeros, y los procesos de coagulacin requieren algunos aditivos y equipos, pero que son tpicos de la produccin de la mayora de los cauchos. El equipo necesario es sencillo y fcil de obtener. Por estas razones, la sustancia es ampliamente producida en los pases ms pobres, donde el trabajo es relativamente barato. Entre los ms altos productores de NBR estn China continental y Taiwn.Una versin hidrogenada del caucho nitrilo, HNBR, tambin conocido como HSN (nitrilo altamente saturado) se utiliza comnmente para la fabricacin de anillos de estanqueidad para sistemas de aire acondicionado del automvil.

Fgura 9. anillos de estanqueidad.No se deben utilizar guantes de caucho nitrilo cuando se trabaja con el cido ntrico fumante rojo, la combustin sbita de estas dos sustancias qumicas pueden causar graves quemaduras qumicas. Se debe tener cuidado cuando se trabaja con el cido y los guantes, al mismo tiempo.

Industria MapaGuantes de proteccin de algodn / de escayola / de nitriloCaractersticasMaterial:De algodn, de nitrilo, de escayola.DescripcinExcelente comodidad: espesor del soporte de algodn y aireacin de la mano (por el dorso)Facilidad en los gestos: destreza y flexibilidad gracias a que el guante est muy cerca de la manoExcelente duracin: muy buena resistencia a la abrasin.

Aplicacionesindustria automovilstica/mecnicaManipulacin de piezas mecnicas grasientasMecanismo de piezasTrabajo mecnico de precisinLijadoOtras industriasManipulacin de materiales de construccinFabricacin de pequeos componentes elctricosGuantes nitrilo liviano puo elastizado mapa Titanlite 397:DESCRIPCIN GENERAL Y PROPIEDADES Material Nitrilo Acabado interior Soporte textil Acabado exterior Suave Longitud (cm) 27-31 Grosor (mm) 1.00 Color Amarillo Mueca tejida Talla 6 7 8 9 10 Embalaje 1 pares/bolsa - 10 pares/bolsa - 100 pares/cartn

RESULTADOS DE RENDIMIENTO

VENTAJAS ESPECFICAS Excelente comodidad: espesor del soporte de algodn y aireacin de la mano (por el dorso) Facilidad en los gestos: destreza y flexibilidad gracias a que el guante est muy cerca de la mano Excelente duracin: muy buena resistencia a la abrasin

PRINCIPALES USOSIndustria automovilstica/mecnica Manipulacin de piezas mecnicas grasientas Mecanismo de piezas Trabajo mecnico de precisin Lijado

Otras industrias Manipulacin de materiales de construccin Fabricacin de pequeos componentes elctricosINSTRUCCIONES DE USO Y ALMACENAMIENTOInstrucciones de uso Se recomienda comprobar que los guantes son apropiados para el uso deseado, porque las condiciones de uso en el lugar de trabajo pueden variar de la prueba de tipo- CE-. No se recomienda a personas alrgicas a ditiocarbamatos y tiazoles utilizar estos guantes. Ponga los guantes en manos secas y limpias. Frote los guantes manchados con aceite o grasa antes de quitrselos. Inspeccione los guantes para ver si tienen pegas o grietas antes de volver a utilizarlos.Condiciones de almacenamiento Guardar los guantes en su envase original protegidos de luz y humedad.Condiciones de lavado Cuidado: el uso de los guantes o mandarlos a un proceso de limpieza o tintorera que no est recomendadoEspecficamente puede alterar sus niveles de rendimiento.Condiciones de secado Asegrese de que la parte interior de los guantes est seca antes de volver a ponrselosPrecio: $ 8350 o en 12 cuotas de $ 1065 (Mercado libre)PROTECCIN PARA MANTENIMIENTO > Trabajos de manipulacin pesadaTitan 392 mapaDESCRIPCIN GENERAL Y PROPIEDADES

VENTAJAS ESPECFICAS Facilidad en los gestos: excelente comodidad del soporte textil (sin costuras a nivel de la superficie de trabajo) Excelente resistencia a aceites y grasas Duracin superior: calidad del soporte textil y del revestimiento nitrilo

PRINCIPALES USOSIndustria mecnica Manipulacin de metal en lminas gruesas sin recortar (no cortantes) Cizalladura o corte de metalOtras industrias Silvicultura Recogida de desechos domsticosINSTRUCCIONES DE USO Y ALMACENAMIENTOInstrucciones de uso Se recomienda comprobar que los guantes son apropiados para el uso deseado, porque las condiciones de uso en el lugarde trabajo pueden variar de la prueba de tipo- CE-. No se recomienda a personas alrgicas a ditiocarbamatos utilizar estos guantes. Ponga los guantes en manos secas y limpias. Frote los guantes manchados con aceite o grasa antes de quitrselos.Condiciones de almacenamiento Guardar los guantes en su envase original protegidos de luz y humedad.Condiciones de lavado Cuidado: el uso de los guantes o mandarlos a un proceso de limpieza o tintorera que no est recomendadoEspecficamente puede alterar sus niveles de rendimiento.Condiciones de secado Asegrese de que la parte interior de los guantes est seca antes de volver a ponrselos

Precio: $ 8560Medios de pago o en 12 cuotas de $ 1091 (Mercado libre)

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