Volumen II - SAM

Congreso SAM/CONAMET 2009 Buenos Aires, 19 al 23 de Octubre de 2009
Tabla 1. Microestructura de los elastómeros utilizados (provisto por el fabricante)
Polímero cis 1,4 (%)
trans 1,4
(%)
vinil (%) Mn (g/mol) Polidispersión
Grado de
ramificación
BR1 (Buna CB-25) 97 2 1 135000 2.6 15
BR2 (Buna CB-55) 38 51 11 125000 1.3 < 5
Se prepararon dos compuestos (en lo que sigue indicados como 1 y 2) 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.
Tabla 2. Formulación de los compuestos (en partes por cien de caucho, phr)
Compuesto
BR1
(97% cis)
BR2
(38% cis)
Oxido
de Cinc
Acido
esteárico
Antioxidante TBBS Azufre
1
2
100
0
0
100
5 2 1,2 1,0 1,5
Para ambos compuestos se vulcanizaron láminas de 150x150x2 mm a 433 K en una prensa, hasta los tiempos
indicados en la Tabla 3. El grado de cura de un compuesto elastomérico reticulado puede calcularse por
medio de
τ h -τ
t τ h -τ
t
θ = =
(2.1)
Δτ
τ -τ
h
l
donde τt es el torque al tiempo t y Δτ es la diferencia entre el torque máximo, τh , y el torque mínimo, τl , en
las curvas reométricas Para cada muestra se obtuvo el tiempo necesario para alcanzar el máximo grado de
cura (θ = 1), t100 , y se determinaron además 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. Para las muestras sobrecuradas, indicadas como Sc , es tSc ≈ 2 t100 . Todos
estos valores se muestran en la Tabla 3.
Tabla 3. Tiempos de vulcanización para distintos grados de cura
Compuesto
0.30 0.50
θ
0.75 0.90 1 Sc
1 t [min] 12.3 13.4 14.9 17.6 26.8 53.6
2 t [min] 12.5 13.7 15.4 18.6 29.5 59.1
Figura 3. Dependencia de la densidad de crosslinks con el grado de cura en BR
Cabe señalar que Δτ es uno de los parámetros más sensibles a la densidad de crosslinks presentes en el
compuesto vulcanizado [2].
Para la medición de propiedades dieléctricas se cortaron discos de 25 mm de diámetro de las láminas
vulcanizadas. Inmediatamente antes de las medidas las muestras fueron cuidadosamente lavadas con agua
desionizada, escurridas y colocadas sobre papel de filtro al aire durante dos horas.
3. PROPIEDADES DIELÉCTRICAS DE POLIMEROS
3.1. Definiciones
En el vacío, la relación entre el vector desplazamiento eléctrico D y el vector campo eléctrico E viene dada
por D = ε0 E , donde la constante ε0 (“permitividad del vacío”) en el sistema internacional de unidades (SI)
vale 8.854 10 -12 F/m. En medios materiales se comprueba experimentalemente que la polarización de las
moléculas modifica la relación entre los campos D y E. En polímeros, esta polarización puede originarse
tanto por la existencia de grupos moleculares polares con momentos dipolares permanentes (polarización por
orientación), como a la inducción de momentos dipolares por el campo eléctrico (polarización electrónica).
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