Volumen II - SAM

cantidad de cadenas ramificadas. El caucho Buna CB55, catalizado por litio, tiene una estructura de cadenas
lineal, un bajo grado de ramificación y un contenido medio de estructura cis-1,4. Las diferencias en la
microestructura de ambos polímeros se muestran en la Tabla 1, donde se incluyó el peso molecular en
número Mn. La densidad de ambos polímeros es 0.91 g/cm 3 .
Tabla 1. Microestructura de los elastómeros utilizados (provisto por el fabricante)
Polímero (BR) cis 1,4 (%) trans 1,4 (%) vinil (%) Mn (g/mol) Polidispersión Grado de ramificación
Buna CB25 97 2 1 135000 2.6 15
Buna CB55 38 51 11 125000 1.3 < 5
Se prepararon dos compuestos basados en el sistema de cura azufre y acelerante TBBS según la composición
mostrada en la Tabla 2. Los mismos se mezclaron en un molino y se caracterizaron mediante curvas
reométricas a 433 K en un reómetro Alpha MDR2000 (Figura 1). Se obtuvo el tiempo necesario para
alcanzar el máximo grado de cura (θ = 1), t100 , para cada muestra y otros tiempos de cura tales como t30, t50,
t75, t90 y t200. El subíndice indica el grado de cura (como porcentaje); por ejemplo, t30 significa el tiempo
necesario parta alcanzar una cura de θ = 0.30 y t200 = 2 t100 . Todos estos valores se muestran en la Tabla 3.
Tabla 2. Formulación de los compuestos (en partes por cien de caucho, phr)
Compuesto
BR
(97% cis)
BR
(38% cis)
Oxido
de Cinc
Acido
Antioxidante
esteárico
TBBS Azufre
1
2
100
100
5 2 1,2 1,0 1,5
Se vulcanizaron láminas de 150x150x2 mm a 433 K en una prensa, hasta los tiempos indicados en la Tabla 3
para ambos compuestos. La densidad de cada compuesto vulcanizado, ρ, fue medida por el método de
Arquímedes y los valores obtenidos se muestran en la Tabla 3.
τ [Nm]
1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
Buna CB25 (97% cis)
Buna CB55 (38% cis)
0.0
0 10 20
tiempo [min]
30 40
Figura 1. Curvas reométricas toque τ vs tiempo, a 433 K, de los compuestos de BR.
Se cortaron discos de 17 mm de diámetro de las láminas vulcanizadas. Estos fueron pesados con una
precisión de +/- 0.0001 gr y tratados con piridina durante 24 horas. Luego se les efectuó extracto acetónico
siguiendo la norma ASTM D296-90. Finalmente las probetas fueron secadas a 333 K hasta peso constante.
Las muestras fueron inmersas en tolueno hasta su máximo hinchamiento que se produjo aproximadamente a
las 48 horas y se calculó la fracción en volumen de polímero, v2m , a partir de la siguiente ecuación:
( W ρ)
[ W ρ + ( W W ) ρ ]
ν =
−
2 m d d
s d s
(2)
donde Wd donde es el peso de la muestra seca, Ws es el peso de la muestra hinchada y ρs la densidad del
solvente (0.8669 g/cm 3 para el tolueno). Utilizando las ecs.(1) y (2) se obtuvo el valor de Mcs donde
consideramos φ = 4, lo que es usual en elastómeros [4], V1 = 106.29 ml/mole para el tolueno [8] y el
parámetro de interacción χ , para el sistema BR/tolueno, fue 0.44 [9].
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