Ingredientes de Mezcla - Revista del Caucho

mente al polímero. Al igual que para las mezclas
cargadas con negro de carbono, el esfuerzo y deformación
en rotura para las mezclas cargadas con sílice
son ligeramente superiores si se emplea HXNBR
en lugar del HNBR estandar.
Las mezclas con ZDA muestran la caída más fuerte
del esfuerzo a rotura al incrementar la temperatura,
en un intervalo de temperatura entre 20ºC y 70ºC. A
temperaturas más altas (70ºC a 130ºC)la influencia
de la temperatura en el esfuerzo a rotura disminuye.
A la temperatura estudiada más elevada (130ºC), la
disminución relativa del esfuerzo a rotura es comparable
a los valores de los compuestos cargados
con negro de carbono y sílice.
La dependencia del esfuerzo a rotura con la temperatura
en los compuestos cargados con ZDA no se
ve muy influenciada si se sustituye el HNBR estandar
por el HXNBR. Aunque las interacciones iónicas
entre el ZDA y los grupos carboxílicos del HXNBR
generan un incremento significativo en el valor absoluto
del esfuerzo a rotura, sorprendentemente no
se observa dependencia de éste con la temperatura.
La deformación a rotura se incrementa si el ZDA se
emplea en el HXNBR. Ya que este efecto se observa
para todas las cargas, se puede concluir que los
grupos carboxílicos producen un entrecruzamiento
iónico adicional, reversible entre las cadenas poliméricas.
Conclusión
La caracterización de las propiedades mecánicas y
mecanodinámicas de los HNBR vulcanizados y sin
vulcanizar se ha aplicado para un análisis cuantitativo
de la dependencia con la temperatura de los
mecanismos de refuerzo de varias cargas (negro de
carbono, sílice y ZDA) en una matriz de HNBR estandar
y HNXBR.
La disminución del módulo de todos las mezclas sin
vulcanizar (a excepción de los cargados con sílice) al
incrementar la temperatura, se puede atribuir a una
dependencia de la viscosidad de la matriz polimérica
con la misma. Por ello el tipo y cantidad de carga
en las mezclas solo influye en el refuerzo pero no
tiene influencia en la disminución del módulo con
la temperatura.
En el caso de las mezclas cargadas con sílice, la
floculación de las partículas de sílice es el comportamiento
que domina más que la dependencia con
la temperatura. La floculación está impedida si la
superficie de la sílice se hidrofobiza con silanos. A
amplitudes mayores de deformación el refuerzo de
las mezclas con negro de carbono y sílice se puede
describir con el refuerzo hidrodinámico.
Si se emplea el ZDA como carga no se observa refuerzo
en los compuestos sin vulcanizar, ya que el
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ZDA aun no está polimerizado y por lo tanto actúa
como un plastificante de bajo peso molecular, Las
menores viscosidades de los compuestos con ZDA
para todas las amplitudes de deformación, indica
unas mejores condiciones de procesado.
Una comparación de las propiedades mecanodinámicas
y de esfuerzo-deformación de las mezclas vulcanizadas
muestra el gran refuerzo y las extraordinarias
propiedades mecánicas para el sistema, donde
el ZDA se combina con HXNBR. Al incrementar la
temperatura las propiedades mecánicas de todas
las mezclas son menores. Una interacción mayor
entre la superficie de la carga y la matriz polimérica
incrementa la influencia de la temperatura en
el refuerzo. Aunque las interacciones iónicas entre
el ZDA y los grupos carboxílicos del HXNBR producen
los mayores esfuerzos a rotura, no se observa
influencia de la temperatura en el refuerzo.
Esto viene a indicar una interacción iónica mecánicamente
estable del ZDA con la matriz polimérica
funcionalizada (HXNBR) lo que constituye un prerrequisito
para propiedades mecánicas superiores
y propiedades mecanodinámicas con una histéresis
minimizada bajo deformación dinámica.
Referencias
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