Manual del Caucho - Struktol
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<strong>Manual</strong> <strong>del</strong><br />
<strong>Caucho</strong>
Introducción<br />
Funciones de los Aditivos de Procesamiento<br />
¿Qué son los Aditivos de Procesamiento?<br />
Historia de los Aditivos de Procesamiento<br />
Clasificación de los Aditivos de Procesamiento<br />
Lubricantes<br />
Indice<br />
Acidos Grasos 7<br />
Esteres de Acidos Grasos<br />
Jabones Metálicos 8<br />
Alcoholes Grasos<br />
Amidas de Acidos Grasos<br />
Organosiliconas<br />
Ceras de Polietileno y Polipropileno 9<br />
Otros Productos<br />
Propiedades y Modo de Acción de los Lubricantes 9<br />
Procesamiento con Lubricantes 16<br />
Productos <strong>Struktol</strong> y sus Usos 17<br />
Peptizantes Físicos y Químicos<br />
¿Cuáles son los Beneficios de los Agentes Peptizantes?<br />
<strong>Caucho</strong> Natural de Baja Viscosidad 22<br />
Procesamiento con Agentes Peptizantes<br />
Productos <strong>Struktol</strong> y sus Usos<br />
Agentes Homogeneizantes<br />
Resinas de Hidrocarburos<br />
Resinas Cumarona<br />
Resinas de Petróleo 27<br />
Copolímeros 28<br />
Resinas de Terpeno<br />
Asfalto y Bitumen 28<br />
Colofonias<br />
Resinas Fenólicas 29<br />
Lignina 29<br />
Procesamiento con Agentes Homogeneizantes<br />
Productos <strong>Struktol</strong> y sus Usos 31<br />
Agentes Dispersantes<br />
Procesamiento con Agentes Dispersantes<br />
1<br />
2<br />
3<br />
3<br />
5<br />
7<br />
8<br />
8<br />
8<br />
9<br />
9<br />
18<br />
22<br />
23<br />
23<br />
25<br />
27<br />
27<br />
28<br />
28<br />
30<br />
32<br />
32
Productos <strong>Struktol</strong> y sus Usos 32<br />
Agentes de Pegajosidad<br />
Plastificantes<br />
Preparados<br />
Activadores<br />
Silanos<br />
Procesamiento con Agentes de Pegajosidad 34<br />
Productos <strong>Struktol</strong> y sus Usos 34<br />
Procesamiento con Plastificantes 38<br />
Productos <strong>Struktol</strong> y sus Usos<br />
Productos <strong>Struktol</strong> y sus Usos 41<br />
Preparados de Oxido Metálico<br />
Preparados de Azufre<br />
Procesamiento con Activadores de la Vulcanización<br />
Reportaje se STRUKTOL SCA 98 & SCA 985 49<br />
Areas de Aplicación de Silanos en la Industria <strong>del</strong> <strong>Caucho</strong><br />
Las propiedades de STRUKTOL Silanos 52<br />
Antiadherentes<br />
Agentes de Separación para Compuestos Crudos y Materiales en Proceso 55<br />
Agentes Desmoldantes 56<br />
Agentes en Polvo<br />
Agentes Desmoldantes Orgánicos<br />
Aceites de Silicona<br />
Agentes de Despegue Semipermanentes<br />
Lubricantes <strong>del</strong> Compuesto 59<br />
Productos de <strong>Struktol</strong> y sus Usos<br />
Agentes de Despegue de Mandril 60<br />
Agentes de despegue semi-permanentes<br />
Grados STRUKTOL PERMALEASE 61<br />
Aceites de Silicona<br />
Compuestos para Limpieza de Moldes<br />
La Influencia de los Auxiliares de Procesamiento en la Decoloración<br />
Demanda de Peróxido<br />
Adhesión Goma Metal<br />
Métodos de Ensayo - Evaluación de los Auxiliares de Procesamiento<br />
Dispersión y Homogeneidad 66<br />
Ensayos Reológicos<br />
33<br />
35<br />
38<br />
39<br />
41<br />
41<br />
43<br />
48<br />
49<br />
51<br />
55<br />
57<br />
57<br />
57<br />
58<br />
60<br />
61<br />
62<br />
63<br />
63<br />
64<br />
65<br />
65<br />
66
Viscosímetro a Disco de Corte Mooney 67<br />
Equipo Delfo 67<br />
Reómetro Capilar de Alta Presión 67<br />
Reómetro de Corte sin disco por Esfuerzo de Torsión 67<br />
Analizador de la Procesabilidad <strong>del</strong> <strong>Caucho</strong> 67<br />
Curómetro a Disco Oscilante 67<br />
Extrusora de Laboratorio<br />
Plasticorder 68<br />
Molino Abierto de Laboratorio y Rodillo Marcador 68<br />
Vulcámetro Reométrico<br />
Ensayo de Transferencia en Espiral 69<br />
Pegajosidad en Crudo 69<br />
Desmolde<br />
Auxiliares de Procesamiento en Artículos Farmacéuticos<br />
Ecología y Toxicología de los Auxiliares de Procesamiento<br />
Ejemplos para la Aplicación de los Auxiliares de Procesamiento<br />
Tablas de Aplicación STRUKTOL<br />
Propiedades de Flujo Mejorado -<br />
76<br />
Lubricantes en Elastómeros Seleccionados 76<br />
Altas velocidades de extrusión con STRUKTOL WB 16 103<br />
STRUKTOL WS 280 en Pasta en FKM<br />
STRUKTOL WB 42 – Estudio de Afloramiento 107<br />
STRUKTOL ZP 1014 - Agente de cura para XNBR<br />
STRUKTOL ZEH vs. Ácido Esteárico en NR<br />
Estudio de Homogeneización 113<br />
Limpieza de Molde con STRUKTOL MC-A 114<br />
Información Util Adicional<br />
Cuarteamiento 115<br />
Escarchado 115<br />
Literatura Obtenible de <strong>Struktol</strong><br />
Listado de Agentes y Representantes Latinoamérica<br />
68<br />
68<br />
70<br />
71<br />
75<br />
76<br />
105<br />
109<br />
110<br />
115<br />
116<br />
117
Introducción<br />
Tradicionalmente, el uso de ayudas de proceso como forma de corregir un desempeño en<br />
proceso pobre fue desaprobado por muchos formuladores. Hoy, los aditivos de proceso<br />
modernos son vistos como promotores que aumentan la eficiencia de los procesos de<br />
producción de caucho.<br />
Además de las clásicas, las primeras mezclas de sustancias cuyo objetivo era mejorar el<br />
procesamiento de compuestos de caucho, a menudo carecían de uniformidad y no inspiraban<br />
mucha confianza. Los usuarios recurrían a ellos sólo cuando era absolutamente necesario. El<br />
formulador difícilmente podía entender la composición y, en particular, la forma en que<br />
trabajaban las sustancias.<br />
Muchos aditivos tienen, a menudo, múltiples funciones y su número ha aumentado<br />
significativamente a través de los años. Por esta razón se ha vuelto más importante hacer una<br />
correcta selección <strong>del</strong> producto y más difícil entender el rol de cada producto individual<br />
disponible.<br />
En los últimos años, sin embargo, apareció una gran oportunidad: La correlación entre la<br />
composición de los aditivos de procesamiento y su eficacia en los compuestos, ha sido<br />
ampliamente clarificada sobre la base de ensayos intensivos, en particular los realizados por<br />
<strong>Struktol</strong> Co. of America. De esta forma los aditivos llegaron a ser parte integral de los<br />
compuestos de caucho. En la actualidad, los productos son sustancias bien definidas o<br />
mezclas que son sintetizadas de materias primas específicas. Pueden prepararse para<br />
requerimientos técnicos específicos.<br />
En lugar de ver a los aditivos como ayudas sólo cuando un compuesto causa dificultad,<br />
en la actualidad son tenidos en cuenta por el formulador cuando desarrolla una fórmula<br />
con el propósito de eliminar problemas de procesamiento y para ajustar características<br />
de procesamiento definidas.<br />
Información sobre la línea de productos STRUKTOL se encuentra disponible desde<br />
Internet en www.struktol.com.<br />
1
Funciones de los Aditivos de Procesamiento<br />
¿Qué podemos esperar de los productos llamados aditivos o promotores? El espectro de<br />
funciones es muy amplio y cubre todas las áreas <strong>del</strong> procesamiento de caucho (Figura 1).<br />
Aditivos de Procesamiento de <strong>Caucho</strong> - principales áreas de aplicación<br />
AREAS PROBLEMATICAS OPERACIÓN BENEFICIOS<br />
Mezclado<br />
Semi Elaborados<br />
Vulcanización<br />
Figura 1<br />
Viscosidad <strong>del</strong> Polímero (nervio)<br />
Homogeneización<br />
Incorporación de la Carga<br />
Pegajosidad<br />
Extrusión<br />
Calandrado<br />
Preparados en crudo<br />
Moldeo por Compresión<br />
Moldeo por Transferencia<br />
Moldeo por Inyección<br />
Vulcanización continua<br />
Reducción de la Viscosidad<br />
Compatibilidad<br />
Tiempo de Mezclado<br />
Dispersión<br />
Despegue<br />
Flujo<br />
Despegue<br />
Pegajosidad<br />
Flujo<br />
Despegue<br />
Menor Ensuciamiento <strong>del</strong> Molde<br />
Limpieza <strong>del</strong> Molde<br />
Flujo<br />
Durante el mezclado, sobre el molino abierto o en el mezclador interno, los aditivos deben facilitar la<br />
mezcla homogénea de diferentes polímeros y permitir una incorporación rápida de la carga y de otros<br />
materiales <strong>del</strong> compuesto. En la medida de lo posible, la pegajosidad <strong>del</strong> compuesto debe ser<br />
controlada. Se debe evitar una pegajosidad excesiva en las máquinas o el embolsamiento debido a una<br />
carencia de pegajosidad.<br />
El tiempo de mezclado debe reducirse. La viscosidad <strong>del</strong> compuesto debe disminuirse y debe ser tal<br />
que sea posible un mezclado eficiente en energía a bajas temperaturas. Se debe mantener la<br />
distribución uniforme y la dispersión óptima de todos los compuestos, y la influencia sobre la<br />
prevulcanización tiene que ser mínima o controlable.<br />
De acuerdo a las funciones que cumplan en el proceso de mezclado, se necesitan productos<br />
como los peptizantes físicos o químicos, homogeneizantes y agentes de dispersión.<br />
El procesamiento intermedio, por ejemplo los semi-elaborados, requieren compuestos con<br />
buenas propiedades de flujo. Los perfiles deben extruirse fácil, rápida y uniformemente. Los<br />
extrudados deben exhibir una superficie lisa, buena resistencia al aplastamiento, y en el caso<br />
de los perfiles, una definición exacta <strong>del</strong> borde. La temperatura <strong>del</strong> extrudado y el<br />
hinchamiento en la boquilla deben ser lo más bajos posible. En calandrado son deseables una<br />
superficie lisa, baja contracción y libre de burbujas.<br />
Para ensamblado o “preparado en crudo” se requiere una pegajosidad suficiente.<br />
De este modo, son necesarios para el procesamiento intermedio, productos que actúen como<br />
lubricantes o agentes de pegajosidad y que controlen las propiedades reológicas <strong>del</strong><br />
compuesto.<br />
En el proceso de vulcanización existe demanda de buenas propiedades de flujo con el<br />
propósito de llenar el molde rápida y uniformemente, y que el mismo se encuentre libre de<br />
ampollas o de aire atrapado, en particular en el moldeo por transferencia o por inyección.<br />
Finalmente, los vulcanizados deben desmoldarse fácilmente y no deben producir residuos con<br />
ensuciamiento <strong>del</strong> molde.<br />
En la vulcanización continua debe prestarse atención a la resistencia al aplastamiento de<br />
perfiles o tubos. Con aditivos pueden obtenerse efectos superficiales especiales como brillo,<br />
efectos de auto-lubricación y de anti-bloqueo.<br />
2
Gracias a las actividades de investigación de <strong>Struktol</strong> Co, se encontró que algunos aditivos<br />
tienen una función adicional como activadores <strong>del</strong> curado.<br />
Sales especiales de ácidos grasos mejoran la densidad de reticulación y la resistencia a la<br />
reversión y pueden simultáneamente aumentar la procesabilidad de los compuestos por medio<br />
de un mejor flujo y una demora en la prevulcanización.<br />
La gran cantidad de funciones de los aditivos de procesamiento es el resultado de un gran y<br />
aún creciente número de productos existentes en el mercado.<br />
Actualmente los plastificantes y los factices, debido a sus efectos, deben ser incluidos en el<br />
conjunto de los aditivos de procesamiento. No obstante, ellos han formado un grupo separado<br />
en el curso de la evolución.<br />
¿Qué son los Aditivos de Procesamiento?<br />
Los aditivos de procesamiento están definidos en la Figura 2. Sus efectos pueden ser de<br />
naturaleza química (como los peptizantes químicos) y/o física (lubricantes).<br />
Definición<br />
Cualquier material usado en dosis relativamente bajas,<br />
que mejora las características de procesamiento sin<br />
afectar significativamente las propiedades físicas.<br />
Figura 2<br />
Historia de los Aditivos de Procesamiento<br />
Cola animal<br />
Asfalto<br />
Cera de abejas<br />
Bitumen<br />
Ceresina<br />
Colofonia<br />
Resina Cumarona<br />
Acidos grasos<br />
Figura 3<br />
Aditivos de Procesamiento - Clásicos<br />
Acido esteárico<br />
Acido láurico<br />
Acido mirístico<br />
Estearina<br />
Aceite mineral<br />
Brea<br />
Cera montana<br />
Alquitrán de pino<br />
Lecitina de soja<br />
Vaselina<br />
Agua<br />
Grasa de lana (grasa de lana hidratada)<br />
Acido esteárico<br />
Acido palmítico<br />
Acidos insaturados, por ejemplo oleico<br />
3
Muchos de los aditivos de procesamiento clásicos (Figura 3), que han sido usados en los<br />
primeros años de la formulación de caucho, aún son usados directamente o como materias<br />
primas para productos modernos. Son mayormente productos naturales y no muy constantes<br />
en su composición y calidad. Actualmente, sin embargo, tienen una alta calidad debido<br />
principalmente a procesos de purificación apropiados.<br />
En la Figura 4 se muestra la velocidad de crecimiento de grupos de productos populares en<br />
los últimos años.<br />
Homogeneizantes<br />
Peptizantes<br />
(Físicos, Químicos)<br />
La evolución de los Aditivos de Procesamiento<br />
Lubricantes y<br />
82<br />
otros Aditivos<br />
Fuente: Blue Book (Rubber World) Cantidad de productos disponibles<br />
Figura 4<br />
1980 1984 1995<br />
4<br />
14<br />
Este crecimiento refleja la importancia de los aditivos de procesamiento para el rápido<br />
desarrollo <strong>del</strong> procesamiento moderno, y los crecientes requerimientos de calidad de los<br />
artículos de caucho.<br />
Los datos <strong>del</strong> Blue Book son representativos <strong>del</strong> mercado estadounidense e incluye, por lo<br />
tanto, sólo un número limitado de productos disponibles en otros países.<br />
Otra tabla (Figura 5) muestra también el rápido crecimiento <strong>del</strong> número de aditivos de<br />
procesamiento ocurrido en las décadas pasadas.<br />
El desarrollo específico de aditivos de<br />
procesamiento comenzó no antes de los<br />
años cincuenta.<br />
En 1954 STRUKTOL fue registrada<br />
como marca para los productos de Schill<br />
& Seilacher, los cuales enseguida se<br />
volvieron sinónimo de aditivos de<br />
procesamiento.<br />
Los primeros productos especiales<br />
producidos por Schill & Seilacher en sus<br />
plantas de Hamburgo fueron mal<br />
llamados plastificantes en emulsión <strong>del</strong><br />
tipo agua en aceite.<br />
Figura 5<br />
8<br />
21<br />
167<br />
13<br />
30<br />
286<br />
Aditivos de Procesamiento - Evolución<br />
Lubricantes para molde e internos<br />
Ayudas de Proceso y Agentes de Dispersión (total)<br />
165 en 1961*)<br />
475 en 1995*)<br />
Stock de lubricantes diferentes químicamente<br />
42 en 1961*)<br />
149**) en 1995*)<br />
(Factor de crecimiento 3.6)<br />
*) Fuente: Blue Book (Rubber World)<br />
**) casi 30 productos STRUKTOL incluidos<br />
Un representante particularmente bien conocido de esta categoría es STRUKTOL WB 212,<br />
un plastificante en emulsión a base de ésteres de ácidos grasos.<br />
La lista actual de aditivos de procesamiento STRUKTOL comprende un gran número (Figura<br />
5) que está creciendo continuamente.<br />
4
Clasificación de los Aditivos de Procesamiento<br />
La variedad de aditivos de procesamiento exige una subdivisión para aclarar el panorama.<br />
Se han hecho muchos intentos en esa dirección usando varios criterios, tales como parámetros<br />
de solubilidad, puntos de fusión, la influencia sobre la temperatura de transición vitrea, etc..<br />
Sin embargo, se obtiene muy poca información, si es que se obtiene alguna, sobre los efectos<br />
y propiedades de los aditivos en los compuestos de caucho. Por lo tanto son de muy poco uso<br />
para el formulador. Es mejor subdividir los aditivos de procesamiento de acuerdo a sus<br />
estructuras químicas, como se muestra en la Figura 6.<br />
Aditivos de Procesamiento - Estructura Química<br />
GRUPO EJEMPLOS<br />
Hidrocarburos<br />
Derivados de ácidos grasos<br />
Resinas sintéticas<br />
Polímeros Bajo Peso Molecular<br />
Tiocompuestos orgánicos<br />
Figura 6<br />
Aceites minerales<br />
Petrolato<br />
Ceras de parafina<br />
Resinas de petróleo<br />
Acidos grasos<br />
Esteres de ácidos grasos<br />
Alcoholes grasos<br />
Jabones metálicos<br />
Amidas de ácidos grasos<br />
Resinas fenólicas<br />
Polietilenos<br />
Polibutenos<br />
Peptizantes<br />
Agentes regenerantes<br />
Esto registra las clases de sustancias, pero no se obtiene una manifestación con relación a sus<br />
efectos, lo cual es el mayor interés para el formulador y una mayor ayuda para la selección.<br />
5
Aditivos de Procesamiento - Efectos<br />
EFECTO EJEMPLOS<br />
Peptización<br />
Dispersión<br />
Flujo<br />
Homogeneización<br />
Pegajosidad<br />
Alta dureza<br />
Despegue<br />
Figura 7<br />
2.2'-Dibenzamidodifenildisulfuro<br />
Pentaclorotiofenol<br />
Jabones de Zinc<br />
Esteres de ácidos grasos<br />
Jabones metálicos<br />
Alcoholes grasos<br />
Jabones metálicos<br />
Esteres de ácidos grasos<br />
Amidas de ácidos grasos<br />
Acidos grasos<br />
Mezclas de resinas<br />
Resinas de hidrocarburos<br />
Resinas fenólicas<br />
Masterbatches de resinas de alto<br />
contenido de estireno<br />
Resinas fenólicas<br />
Trans polioctanomero<br />
Organosiliconas<br />
Esteres de ácidos grasos<br />
Jabones metálicos<br />
Amidas de ácidos grasos<br />
Por lo tanto parece más significativo dividir los productos de acuerdo a sus efectos (Figura<br />
7). Aquí puede verse claramente qué sustancia se asigna a cada efecto. Muchas clases de<br />
sustancias exhiben múltiples efectos, como por ejemplo los ésteres de ácidos grasos, como<br />
lubricantes y agentes de dispersión, en otras palabras, sus efectos se superponen y se<br />
complementan.<br />
Con esto es posible tener un primer acercamiento más uniforme y una descripción más<br />
sencilla.<br />
6
Lubricantes<br />
El grupo más grande de aditivos de procesamiento modernos contiene a los lubricantes.<br />
Desde los comienzos <strong>del</strong> procesamiento de caucho el ácido esteárico, el estearato de zinc y la<br />
grasa de lana fueron conocidos como sustancias que mejoraban efectivamente el flujo de los<br />
compuestos de caucho. El estearato de calcio fue y es usado como un agente de<br />
empolvamiento y separación. Se han usado estearatos de bario, cadmio y plomo, pero se<br />
dejaron de usar hace algunos años debido a razones ecológicas. Las materias primas<br />
esenciales para esta clase de productos son ácidos grasos, sales de ácidos grasos, ésteres de<br />
ácidos grasos, amidas de ácidos grasos y alcoholes grasos. Pero también son importantes loa<br />
hidrocarburos como la cera de parafina. Más recientemente se han incluido el polietileno y el<br />
polipropileno de bajo peso molecular debido a su carácter ceroso (Figura 8)<br />
Aditivos de Procesamiento - Lubricantes Modernos<br />
• Esteres de ácidos grasos<br />
• Alcoholes grasos<br />
• Ceras de polietileno<br />
Figura 8<br />
• Jabones metálicos<br />
• Amidas de ácidos grasos<br />
• Organosiliconas<br />
Las organosiliconas desarrolladas por Schill & Seilacher, están creciendo en importancia. Los<br />
lubricantes modernos disponibles en el mercado están, en su mayoría, compuestos<br />
específicamente por los materiales básicos mencionados arriba. Entre los ácidos grasos, el<br />
ácido esteárico todavía encuentra amplia aplicación como un material que mejora la<br />
procesabilidad de compuestos y sus características de curado a la vez. Es usado en gran<br />
medida como un constituyente <strong>del</strong> sistema emulsificante para cauchos sintéticos. Debido al<br />
bajo punto de fusión y al carácter ceroso de los ácidos grasos, éstos mejoran el mezclado y el<br />
procesamiento intermedio. Reducen la pegajosidad de los compuestos. Los ácidos grasos<br />
producidos a partir de aceites vegetales y grasas animales (Figuras 9, 10) son<br />
predominantemente mezclas de ácidos grasos de C16 - C18. A pesar de tener una volatilidad<br />
más alta, los ácidos grasos que tienen una longitud de cadena más corta como el ácido láurico<br />
(C12), son usados ocasionalmente. Los ácidos grasos que tienen una longitud de cadena más<br />
larga son, por supuesto, muy apropiados, pero son raros y muy costosos para la industria <strong>del</strong><br />
caucho.<br />
Lubricantes<br />
Materias Primas Importantes para Acidos Grasos<br />
Aceite de castor<br />
Aceite de nuez de coco<br />
Aceite de arenque<br />
Aceite de oliva<br />
Aceite de pepita de palma<br />
Aceite de soja<br />
Sebo<br />
Figura 9<br />
Aceite de algodón<br />
Aceite de maní<br />
Aceite de linaza<br />
Aceite de palma<br />
Aceite de colza<br />
Aceite de girasol<br />
Lubricantes<br />
Acidos Grasos Importantes<br />
Acido graso Longitud Enlaces dobles<br />
Acido palmítico<br />
Acido esteárico<br />
Acido oleico<br />
Acido erúcico<br />
Acido ricinoleico*)<br />
Acido linoleico<br />
Acido linolénico<br />
*)Acido 12-hidroxioleico<br />
Figura 10<br />
La compatibilidad limitada <strong>del</strong> ácido esteárico con los cauchos sintéticos, y la necesidad de<br />
productos especiales para resolver problemas complejos de procesamiento ha llevado al<br />
desarrollo de lubricantes más modernos. Las materias primas para la mayoría de los<br />
lubricantes son mezclas de glicéridos tales como aceites vegetales y grasas animales. En la<br />
Figura 9 se muestran ejemplos típicos de ellos. A través de la saponificación de los glicéridos<br />
C16<br />
C18<br />
C18<br />
C22<br />
C18<br />
C18<br />
C18<br />
0<br />
0<br />
1<br />
1<br />
1<br />
2<br />
3<br />
7
se obtienen mezclas de ácidos grasos que varían en la distribución de la longitud de la cadena<br />
de carbono y en su grado de insaturación.<br />
En la Figura 10 se muestran los ácidos grasos más importantes. Los procesos de separación y<br />
purificación llevan a ácidos grasos específicos que son la base de los lubricantes hechos a<br />
medida en el procesamiento <strong>del</strong> caucho.<br />
Los ésteres de ácidos grasos se producen a partir de la reacción de los ácidos grasos con<br />
varios alcoholes. Aparte de los buenos efectos de lubricación, ellos promueven la<br />
humectación y la dispersión de los materiales <strong>del</strong> compuesto.<br />
De los ésteres encontrados naturalmente, la cera de carnauba se usa tradicionalmente como<br />
lubricante para cauchos fluorados. El material es extraído de las hojas de palma de carnauba.<br />
Es conocido también como base para lustres. La cera de montana es un éster fósil obtenido<br />
<strong>del</strong> carbón marrón a través de la extracción con solvente.<br />
En los primeros tiempos fue usado ampliamente en compuestos para suelas, para mejorar la<br />
terminación de la superficie y para facilitar el pulido sin afectar adversamente la adhesión.<br />
Las longitudes de la cadena de carbono de los componentes ácidos y alcoholes varían entre<br />
C20 y C34.<br />
Los jabones metálicos se producen a través de la reacción de las sales de ácidos grasos<br />
solubles en agua (por ejemplo potasio) con sales metálicas (por ejemplo ZnCl2) en solución<br />
acuosa (proceso de precipitación). También, los jabones metálicos se obtienen por medio de<br />
una reacción directa de los ácidos grasos con óxido metálico, hidróxido o carbonato.<br />
Los jabones metálicos más importantes son jabones de zinc y calcio, y los jabones de zinc<br />
ocupan la mayor proporción <strong>del</strong> mercado. Debido a que los jabones de calcio tienen menos<br />
influencia sobre la reacción de reticulación y sobre la prevulcanización en la mayoría de los<br />
casos, son usados en compuestos a base de elastómeros que contienen halógenos, como CR o<br />
halobutilo. Los jabones metálicos se basan, en su mayoría, en ácidos grasos de C16 - C18.<br />
Los lubricantes modernos contienen frecuentemente las sales de ácidos grasos insaturados,<br />
debido a su mejor solubilidad en el caucho y sus puntos de fusión más bajos.<br />
El jabón mejor conocido, el estearato de zinc, se usa también como agente de empolvamiento<br />
para planchas no curadas cuya base son mayormente cauchos no polares. La compatibilidad<br />
<strong>del</strong> estearato de zinc es a menudo limitada, debido a su alta cristalinidad. Puede haber<br />
eflorescencia, lo que llevará a una separación de los pliegues en artículos ensamblados.<br />
En general, los jabones metálicos son también buenos agentes de humectación. Bajo la<br />
influencia de altas velocidades de cizallamiento ellos promueven el flujo <strong>del</strong> compuesto, pero<br />
sin cizallamiento la viscosidad permanece alta (resistencia en crudo). Los jabones de ácidos<br />
grasos insaturados demostraron también su valor como una alternativa física a los peptizantes<br />
químicos, a través de su efecto lubricante; ellos exhiben una alta compatibilidad con el<br />
caucho.<br />
Mezclas de sales de zinc a base de ácidos carboxílicos alifáticos y aromáticos son excelentes<br />
activadores <strong>del</strong> curado que retrasan marcadamente la reversión en compuestos de NR con un<br />
sistema de curado de azufre convencional (Patente DE 3831883 C1).<br />
Los alcoholes grasos se obtienen a partir de la reducción de ácidos grasos. Los alcoholes<br />
grasos lineales son usados raramente como aditivos de procesamiento para compuestos de<br />
caucho. Actúan como lubricantes internos y reducen la viscosidad. Se usan ocasionalmente<br />
en productos patentados como componente de dispersión y despegue. En general, su<br />
compatibilidad es buena.<br />
El alcohol estearílico (1-octadecanol), sin embargo, tiene compatibilidad limitada y tiende a<br />
eflorescer.<br />
Las amidas de ácidos grasos son producto de la reacción de ácidos grasos o sus ésteres con<br />
amoníaco o aminas. Todos los productos de este grupo tiene un efecto de activación más o<br />
menos fuerte sobre la prevulcanización; esto tiene que ser tenido en cuenta por el formulador.<br />
8
Las amidas de ácidos esteárico, oleico, y erúcico son lubricantes usados a menudo en<br />
termoplásticos.<br />
La bis-estearamida de etileno (EBS) que tiene un punto de fusión alto, 140 ºC, raramente se<br />
usa como lubricante en compuestos de caucho ya que puede ocasionar problemas de<br />
dispersión.<br />
La amida de ácido erúcico se usa ocasionalmente con el fin de reducir el coeficiente de<br />
fricción <strong>del</strong> SBR vulcanizado.<br />
Las organosiliconas son relativamente nuevas en el grupo de los lubricantes. Se producen a<br />
través de la condensación de derivados de ácidos grasos con siliconas, y combinan una<br />
compatibilidad excepcionalmente buena a través <strong>del</strong> componente orgánico con las excelentes<br />
propiedades lubricantes y de despegue de las siliconas. Dependiendo de su estructura se<br />
pueden adaptar a elastómeros comunes o especiales. Tienen una alta estabilidad térmica.<br />
Debido a su alta compatibilidad, las Organosiliconas no dependen de los temidos problemas<br />
de reducción de la adhesión, <strong>del</strong>aminación o contaminación general, que se asocian<br />
generalmente con la presencia de siliconas en la industria <strong>del</strong> caucho! Además mejoran<br />
significativamente el calandrado y el desmolde.<br />
Las ceras de Polietileno y Polipropileno de bajo peso molecular se dispersan fácilmente en<br />
NR y cauchos sintéticos. Actúan como lubricantes y agentes de despegue. Mejoran la<br />
extrusión y el calandrado de compuestos secos en particular, y reducen la pegajosidad de<br />
compuestos de baja viscosidad. Su compatibilidad con cauchos polares como CR o NBR es<br />
limitada. Esto puede llevar a problemas de adhesión o unión cuando se usan altas dosis. Las<br />
ceras de PE se usan ocasionalmente como componentes en combinaciones de lubricantes.<br />
El polipropileno se encuentra a menudo en lubricantes para la industria <strong>del</strong> plástico.<br />
Otros productos<br />
Grafito, disulfuro de molibdeno y productos fluorocarbonados deben mencionarse como<br />
lubricantes. Estas sustancias, sin embargo, son raramente usadas ya que son más bien<br />
lubricantes de superficie antes que materiales para formulación.<br />
Propiedades y Modo de Acción de los Lubricantes<br />
Los mayores efectos positivos que pueden conseguirse en diversas etapas <strong>del</strong> procesamiento<br />
usando lubricantes, están listados en la Figura 11.<br />
A menudo se ha sugerido una clasificación<br />
estricta de los productos en lubricantes<br />
internos y externos. No es posible una<br />
diferenciación exacta, con la excepción de<br />
unos pocos ejemplos como grafito o PTFE<br />
en polvo. Prácticamente todos los<br />
lubricantes para compuestos de caucho<br />
combinan efectos de lubricación internos<br />
y externos. Esto no sólo depende de su<br />
estructura química sino también <strong>del</strong><br />
polímero específico en el que son usados.<br />
En general, la solubilidad en el elastómero<br />
es un factor determinante.<br />
Un aditivo de procesamiento que actúe<br />
predominantemente como un lubricante<br />
interno servirá principalmente como<br />
modificador de la viscosidad específica y<br />
mejorará la dispersión de la carga mientras<br />
que el comportamiento de deslizamiento<br />
está influenciado en un menor grado.<br />
Mezclado<br />
Lubricantes - Beneficios Posibles<br />
• Incorporación de la carga más rápida<br />
• Mejor dispersión<br />
• Menor temperatura de descarga<br />
• Viscosidad reducida<br />
• Mejor despegue<br />
Procesamiento<br />
• Calandrado y extrusión más rápido y fácil<br />
• Despegue mejorado<br />
• Menos consumo de energía<br />
Moldeo<br />
• Llenado de la cavidad más rápido a menor<br />
presión de operación<br />
• Tensión reducida en partes moldeadas debido a<br />
un menor tiempo de llenado de la cavidad<br />
• Ciclos más cortos<br />
• Mejor despegue<br />
• Ensuciamiento <strong>del</strong> molde reducido<br />
Figura 11<br />
9
En la Figura 12 se muestra una clasificación esquemática de lubricantes para PVC tomada de<br />
la literatura.<br />
Lubricantes<br />
Internos - Externos<br />
Tipo Longitud de la cadena <strong>del</strong> ácido graso Modo de acción<br />
Alcoholes grasos<br />
Esteres de ácidos grasos<br />
Acido graso<br />
Jabones metálicos<br />
Amidas de ácidos grasos<br />
Aceite parafínico<br />
Cera parafínica<br />
Cera de polietileno<br />
Figura 12<br />
C14-C18<br />
C14-C18<br />
C14-C18<br />
C16-C18<br />
C16-C18<br />
ramificada<br />
recta<br />
interno<br />
externo<br />
Las parafinas están listadas como lubricantes externos pero actuarán como internos si, por<br />
ejemplo, se usan en PE o EPM. Esto significa que un aditivo actuará principalmente pero no<br />
exclusivamente como lubricante interno o externo.<br />
Un lubricante con acción predominantemente externa mejorará en gran medida el<br />
deslizamiento y reducirá la fricción entre el elastómero y la superficies de metal de los<br />
equipos de procesamiento. Su influencia sobre la viscosidad <strong>del</strong> compuesto es marginal. La<br />
dispersión de la carga puede mejorarse a través de la acumulación en la interfase entre el<br />
elastómero y la carga. Altos niveles de dosis, sin embargo, pueden llevar a una<br />
sobrelubricación (sobreconcentración) y subsiguiente eflorescencia.<br />
La lubricación se logra a través de una reducción de fricción. En la fase inicial de adición, el<br />
lubricante cubre al elastómero y otros posibles compuestos y se reduce la fricción contra las<br />
partes de metal <strong>del</strong> equipo de procesamiento. Con temperatura creciente, el lubricante<br />
comienza a derretirse y es moldeado en la matriz por la acción cizallante <strong>del</strong> mezclador.<br />
La velocidad y el grado de incorporación <strong>del</strong> lubricante dentro <strong>del</strong> elastómero están<br />
determinados por el punto de ablandamiento, viscosidad de ablandamiento y solubilidad.<br />
Estos factores dependen de su estructura química y su polaridad.<br />
STRUKTOL ZEH, 2-etilhexanoato de zinc, se comporta como un soluto verdadero en NR y<br />
es disuelto completamente.<br />
El criterio químico para la eficacia de los lubricantes orgánicos son la longitud de la cadena<br />
hidrocarbonada, el grado de ramificación, la insaturación y la estructura y polaridad de los<br />
grupos terminales.<br />
La acción de los lubricantes basados en ácidos grasos puede ser explicada aceptablemente a<br />
través de la teoría de micelas tomada de la química surfactante. Su comportamiento es<br />
comparable al de los jabones, en otras palabras, sales de ácidos grasos en agua como medio<br />
polar o aceite mineral como material no polar (Figuras 13 - 15).<br />
10
Figura 14<br />
En Agua:<br />
En Aceites Minerales:<br />
Tecnología Surfactante - Usos Comerciales<br />
Soluciones de jabón concentrado tienen viscosidades altas<br />
Las grasas lubricantes son sistemas multifase<br />
(aceite, jabón y agua)<br />
Ambos productos brindan excelente lubricación de alto cizallamiento (pero son duros en reposo)<br />
Los cauchos como los hidrocarburos A.P.M. se comportan similar al aceite mineral<br />
Figura 13 A.P.M. = alto Peso Molecular<br />
Las concentraciones altas de jabón dan en agua una estructura de gel y en grasas lubricantes<br />
de aceite mineral forman un sistema multifase que consiste de aceite mineral, jabón y agua.<br />
En reposo, ambos sistemas son productos duros.<br />
Figura 15<br />
Formación de Micela en un Medio Polar (por ejemplo Agua)<br />
Micela laminar<br />
Micela laminar<br />
Micela esférica<br />
Formación de Micela en un Medio No Polar (por ejemplo Aceite Mineral)<br />
Micela laminar Micela esférica<br />
Micela lamilar<br />
11
Bajo la influencia de altas velocidades de cizallamiento, como las que se producen en el<br />
procesamiento de caucho, exhiben deslizamiento considerable (Figuras 16 y 17). Esto se debe<br />
a la formación de micelas de los jabones de superficie activa en el medio circundante.<br />
Figura 16<br />
Figura 17<br />
Surfactantes en la Matriz <strong>del</strong> Polímero<br />
Lubricantes<br />
Jabones metálicos como aditivos reológicos<br />
Tensión de cizallamiento nula flujo<br />
Los derivados de ácidos grasos (Figura 18) consisten en cadenas de hidrocarburos no polares<br />
de diferentes longitudes, rectas o ramificadas, saturadas o parcialmente insaturadas, con<br />
grupos polares pegados a sus terminaciones. Estas sustancias pueden, por ejemplo, (como se<br />
describió en la Figura 14) formar micelas esféricas o laminares tridimensionales en el medio<br />
acuoso polar. La porción polar, o mejor dicho, el grupo funcional terminal de la molécula de<br />
jabón que es hidrofílico, apunta hacia el exterior.<br />
12
En un medio no polar como el<br />
aceite mineral se forman<br />
micelas inversas; ahora la<br />
parte hidrofóbica, no polar<br />
apunta hacia el exterior al<br />
medio circundante (Figura<br />
15).<br />
La existencia de micelas en<br />
soluciones surfactantes no<br />
acuosas ha sido probada por<br />
medio de difracción de rayos<br />
X, microscopía electrónica,<br />
ultracentrifugación y análisis<br />
de fluorescencia, se han<br />
detectado agregados laminares o esféricos de 10 - 40<br />
moléculas surfactantes<br />
Alcohol Graso<br />
Amida Grasa<br />
Ester de Ácido<br />
Graso Figura 18<br />
Jabón Metálico<br />
Figura 18<br />
Lubricantes – Aditivos de Procesos<br />
Grupo no polar<br />
Grupo polar<br />
Se considera que el caucho es mayormente de naturaleza no polar y es similar a un aceite<br />
mineral, pero con mayor peso molecular, cuando los jabones metálicos que tienen una cadena<br />
hidrocarbonada suficientemente larga se dispersan en este medio pueden formar micelas<br />
esféricas o laminares. La cadena hidrocarbonada no polar de los jabones es soluble en el<br />
caucho mientras que el grupo polar terminal permanece insoluble.<br />
Debido a su solubilidad limitada, las micelas pueden formar agregados en pilas (Figura 16).<br />
Como estructuras similares a los lubricantes de grafito y disulfuro de molibdeno, estos<br />
agregados en capa pueden ser ubicados uno contra otro bajo la influencia de cizallamiento y<br />
los compuestos <strong>del</strong> caucho fluyen más fácilmente.<br />
La cohesión relativamente fuerte de los agregados formados por estearato de zinc puede<br />
notarse a través de un leve aumento de la resistencia en crudo de los compuestos de NR que<br />
incluyen este jabón metálico en altas concentraciones.<br />
13
En las Figuras 19 y 20 se muestra el efecto relacionado con la estructura, de los lubricantes a<br />
base de ácidos grasos.<br />
JABONES DE ZINC<br />
Estructura - Relaciones con Propiedades<br />
ESTRUCTURA PROPIEDAD<br />
Longitud de la cadena hidrocarbonada<br />
Menos de 10º C<br />
Más de 10º C<br />
Distribución de la longitud de la cadena (mezcla)<br />
Angosta<br />
Ancha<br />
Polaridad<br />
Alta<br />
(grupos funcionales, sales metálicas)<br />
Baja<br />
Ramificación<br />
Presencia<br />
Figura 19<br />
Incapaz de formar micelas efectivas<br />
Actúa como surfactante<br />
Altamente cristalino<br />
Mayor Punto de Fusión<br />
Pobre dispersibilidad<br />
Puede eflorescer fácilmente<br />
Amorfa<br />
Menor Punto de Fusión<br />
Se dispersa fácilmente<br />
Reducida tendencia a eflorescer<br />
Aumenta la solubilidad<br />
Aumento de afinidad a superficies metálicas<br />
Más actividad superficial<br />
Actúa internamente<br />
Menor eflorescencia<br />
Desestabiliza la cristalinidad<br />
Totalmente soluble: No hay eflorescencia<br />
ZEH es un líquido<br />
JABONES DE ZINC<br />
Estructura - Consideraciones de la Propiedad<br />
• La mayoría de los jabones de zinc son solubles en caucho<br />
Actúan como lubricantes intermoleculares<br />
• Mayor longitud de la cadena HC<br />
Mejor acción surfactante<br />
• Presencia de insaturación<br />
Mejor dispersabilidad<br />
Muchos jabones de zinc comerciales son mezclas indeterminadas<br />
resultantes <strong>del</strong> "corte" de ácidos grasos naturales usados en la<br />
fabricación.<br />
Figura 20<br />
14
En la Figura 21 se encuentran listados los jabones metálicos de la línea de productos <strong>Struktol</strong><br />
Los grupos polares de ciertos ácidos<br />
grasos y sus derivados exhiben una<br />
alta afinidad a superficies de metal y<br />
son fácilmente absorbidos. Esto ha<br />
sido notado en evaluaciones de flujo,<br />
por medio de la formación de un film<br />
en la superficie <strong>del</strong> metal. Luego de<br />
algunos ciclos, hay una mejora en el<br />
llenado de la cavidad y se alcanza el<br />
equilibrio. Aún niveles bajos de<br />
lubricantes pueden, ocasionalmente,<br />
conducir a la formación <strong>del</strong> film. El<br />
film es extremadamente <strong>del</strong>gado (en<br />
algunos casos mono molecular) y no<br />
puede detectarse mediante el uso de<br />
medios analíticos convencionales. Es<br />
bastante estable y resiste el<br />
cizallamiento relativamente alto.<br />
Como la capa es <strong>del</strong>gada, se eliminan marcas<br />
de flujo o problemas de unión.<br />
Jabones Metálicos en Uso<br />
ESTRUCTURA PRODUCTO<br />
C12-C18 saturado<br />
C16-C18 insaturado<br />
Ramificado<br />
Arilo, Alquilo<br />
Mezcla Zn, K<br />
Figura 21<br />
Laureato de zinc<br />
Estearato de zinc<br />
STRUKTOL A 50 P<br />
STRUKTOL A 50 L<br />
STRUKTOL A 60<br />
STRUKTOL ZEH<br />
STRUKTOL AKTIVATOR 73<br />
STRUKTOL EF 44 A<br />
La formación <strong>del</strong> film debe facilitar, en teoría, el desmolde, y la alta estabilidad térmica <strong>del</strong><br />
lubricante debe reducir la contaminación <strong>del</strong> molde. Sin embargo, este no siempre es el caso<br />
en la práctica. Debido a que la compatibilidad limitada es el factor esencial y determinante<br />
para la efectividad de los lubricantes externos, debe eliminarse una sobredosis o de otra<br />
manera aparecerá una eflorescencia indeseada.<br />
Estudios internos, no publicados, con varios lubricantes en diferentes compuestos de goma<br />
han demostrado que el nivel crítico de dosis para un solo aditivo puede variar entre menos de<br />
1 phr y más de 5 phr, dependiendo <strong>del</strong> elastómero.<br />
En la mayoría de los casos la dosis crítica fue alrededor de 2 phr.<br />
La concentración requerida de lubricante, bajo condiciones prácticas, depende de los<br />
procedimientos de procesamiento usados y, en particular, <strong>del</strong> número de otros compuestos<br />
incluidos en la formulación y sus niveles de dosis particulares; por lo tanto es necesario<br />
verificar la compatibilidad <strong>del</strong> lubricante elegido para una fórmula específica.<br />
Los aditivos son absorbidos fácilmente por las cargas, por lo tanto se requiere de altas dosis<br />
cuando se usan cargas altamente activas o altas cantidades de carga. Ciertos plastificantes<br />
pueden reducir la compatibilidad y provocar la eflorescencia de los aditivos.<br />
15
Procesamiento con Lubricantes<br />
Ya que la mayoría de los lubricantes están disponibles en escamas o pastillas, son fáciles de<br />
manipular y procesar. Pueden ser pesados sin polvillo y se incorporan fácilmente. En algunos<br />
casos se agregan al inicio <strong>del</strong> ciclo de mezclado, junto con las cargas, para hacer uso de sus<br />
efectos dispersantes. Muchos de ellos también pueden ser agregados sobre el final. Debido a<br />
sus relativamente bajos puntos de fusión, los productos se ablandarán rápidamente y<br />
brindarán una dispersión uniforme.<br />
Cuando se requiere dar mayor importancia al efecto lubricante, los aditivos de procesamiento<br />
deben agregarse sobre el final. En la Figura 22 se muestran los efectos de los lubricantes<br />
seleccionados, agregados en el primer paso o al finalizar, respectivamente.<br />
5<br />
4,8<br />
4,6<br />
4,4<br />
4,2<br />
4<br />
Figura 22<br />
NBR<br />
WB 222<br />
#2540<br />
Dónde agregar Lubricantes en el ciclo de mezcla<br />
Flujo en molde espiral<br />
Llenado de la cavidad<br />
NR<br />
WB 16<br />
#2554<br />
NR<br />
A 50 P<br />
#2540<br />
Control<br />
Adición en el 1º paso<br />
Adición en el 2º paso<br />
Dependiendo de los requerimientos y de la compatibilidad, la dosis varía entre 1 y 5 phr.<br />
Usualmente, la dosis mínima es 2 phr. Para un efecto lubricante excepcionalmente alto en<br />
compuestos pegajosos, o donde altas velocidades de extrusión y un desmolde fácil son<br />
críticos, deben ser útiles niveles de dosis más altos. Esto se aplica también a compuestos con<br />
alta incorporación de cargas.<br />
16
Productos <strong>Struktol</strong> y sus Usos<br />
STRUKTOL WB 222 es un éster de ácidos grasos saturados. Es un lubricante y un agente de<br />
despegue altamente efectivo, usado principalmente para elastómeros polares.<br />
STRUKTOL WB 212 está basado en un éster de ácido graso hidrofílico de alto peso<br />
molecular. El producto sirve como agente de dispersión para materiales en polvo y tiene<br />
excelentes propiedades de despegue.<br />
STRUKTOL WB 16 es un excelente lubricante, principalmente para cauchos no polares.<br />
Como mezcla de jabones de calcio y amidas de ácidos grasos saturados puede exhibir un<br />
efecto de activación.<br />
STRUKTOL HPS 11 está compuesto por derivados de ácidos grasos especialmente<br />
diseñados para optimizar la interacción entre el polímero y el aditivo. Es efectivo en<br />
aumentar la fluidez, promover el desmoldeo y mejorar en general las condiciones de<br />
procesamiento.<br />
STRUKTOL WB 42, una mezcla de derivados de ácidos grasos, provee una mejora en el<br />
flujo en un amplio rango de elastómeros.<br />
STRUKTOL WA 48 se usa satisfactoriamente en caucho de epiclorhidrina como un agente<br />
de despegue y lubricante efectivo.<br />
STRUKTOL W 33 ESCAMAS es un agente dispersante y lubricante para casi todos los<br />
elastómeros. Puede lograrse una incorporación rápida de la carga y eliminación de<br />
aglomeración de carga en compuestos altamente cargados.<br />
STRUKTOL WS 180 y STRUKTOL WS 280 son compuestos de organosilicona que<br />
combinan un comportamiento de despegue sobresaliente con buenas propiedades de flujo.<br />
El STRUKTOL WS 180 puede reducir drásticamente la contaminación <strong>del</strong> molde.<br />
STRUKTOL ZB 47 es una formulación especial de Jabon de Zinc que se puede usar para<br />
plastificar compuestos de NR. Ofrece alta resistencia a la reversión. Muy efectivo en<br />
compuestos de NR cargados con carga mineral. Mejora el “blowout” y la generación de calor<br />
(HBU)<br />
STRUKTOL A 50 P, A 60 son jabones de zinc de ácidos grasos insaturados. Se usan<br />
principalmente como peptizantes físicos en compuestos de NR.<br />
STRUKTOL W 80 es una mezcla de lubricantes y derivados de ácidos grasos. W 80<br />
confiere plasticidad sobre cargas y otros componentes en polvo.<br />
STRUKTOL EF 44 A es una mezcla de derivados de ácidos grasos con predominancia de<br />
jabones de zinc. El producto es especialmente adecuado para extrusiones. Actúa como un<br />
activador <strong>del</strong> curado.<br />
STRUKTOL HM 97 es una mezcla de ceras polietilénicas de baja viscosidad. Es muy<br />
recomendada para compuestos de EPDM.<br />
Para mayor información, diríjase por favor a las tablas de aplicación.<br />
17
Peptizantes Físicos y Químicos<br />
La masticación y la peptización son etapas<br />
<strong>del</strong> procesamiento, sobre el molino abierto<br />
o en el mezclador interno, en las cuales la<br />
viscosidad <strong>del</strong> caucho se reduce a niveles<br />
que facilitan el procesamiento posterior, o<br />
aún haciendo factible el procesamiento.<br />
La masticación denota la rotura<br />
termomecánica <strong>del</strong> caucho a temperaturas<br />
relativamente bajas. El término incluye<br />
reducción de la viscosidad lograda a través<br />
<strong>del</strong> uso de jabones de zinc como<br />
lubricantes intermoleculares.<br />
Peptización <strong>del</strong> <strong>Caucho</strong><br />
Beneficios<br />
• Más rápida incorporación de la carga<br />
• Mejor dispersión de los compuestos<br />
• Mezclas de elastómeros mejorada<br />
• Temperaturas de procesamiento reducidas<br />
• Propiedades de flujo mejoradas<br />
(calandrado, extrusión, moldeado)<br />
• Pegajosidad de las mezclas en crudo mejorada<br />
Figura 23<br />
Peptización física y masticación se refieren al mismo proceso.<br />
La peptización química describe la rotura termo-oxidativa, catalizada, <strong>del</strong> caucho a (en su<br />
mayoría) temperaturas elevadas.<br />
La peptización y la baja viscosidad facilitan la incorporación de cargas y otros ingredientes<br />
<strong>del</strong> compuesto y pueden mejorar su dispersión. Una mejora en el flujo <strong>del</strong> compuesto lleva a<br />
una producción más fácil de semi elaborados como perfiles o pre-formas para moldeo. Se<br />
obtienen tiempos de procesamiento más cortos y menor consumo de energía.<br />
A menudo es difícil el mezclado homogéneo de cauchos con viscosidades muy diferentes. En<br />
este caso el caucho de alta viscosidad puede romperse a través de la peptización para permitir<br />
un mejor mezclado con el otro elastómero de baja viscosidad.<br />
Ya que la mayoría de los cauchos sintéticos de hoy se proveen con distintos niveles de<br />
viscosidad, la peptización está restringida principalmente al caucho natural.<br />
Al comienzo <strong>del</strong> procesamiento <strong>del</strong> caucho, cuando el caucho natural era el único elastómero<br />
disponible, la peptización de este material flexible y de alta viscosidad jugó un rol<br />
importante. Los primeros métodos de peptización han sido puramente procesos mecánicos, en<br />
otras palabras, la masticación por medio de un rotor eje introducido por Hancock en 1928. De<br />
cualquier forma, fue relativamente temprano cuando se descubrieron los productos químicos<br />
que catalizan y favorecen la rotura.<br />
Se han hecho muchos intentos para evitar la etapa de reducción de la viscosidad o rotura en el<br />
ciclo de mezclado y producir caucho natural con una viscosidad normalizada y que permita<br />
que el mismo esté listo para usar.<br />
El método integra la rotura catalítica dentro <strong>del</strong> proceso de producción. En particular durante<br />
los últimos años aumentaron las actividades en este campo para cubrir las demandas de una<br />
industria <strong>del</strong> caucho en busca de una rebaja en los costos de procesamiento.<br />
<strong>Struktol</strong> Co.of America, bien conocido como productor líder de agentes peptizantes, ha<br />
lanzado varios productos peptizantes efectivos. Ellos permiten la rotura <strong>del</strong> caucho natural<br />
durante la producción y el procesamiento y aseguran una dispersión óptima <strong>del</strong> peptizante en<br />
el caucho, por lo tanto se logra una reducción rápida de la viscosidad.<br />
18
Figura 24<br />
Durante los últimos tiempos los peptizantes físicos han ganado mayor importancia. Ellos<br />
actúan como lubricantes internos y reducen la viscosidad sin romper la cadena <strong>del</strong> polímero.<br />
Generalmente los jabones de zinc han demostrado ser muy efectivos en este rol.<br />
Uno puede distinguir entre peptización química, rotura mecánica y reducción de la viscosidad<br />
a través de la lubricación. Mientras la rotura mecánica y química <strong>del</strong> elastómero dan como<br />
resultado una escisión de la cadena, se obtienen un peso molecular más bajo y una<br />
distribución de pesos moleculares más ancha. Los lubricantes no cambian las cadenas<br />
moleculares, en otras palabras, no se las rompe.<br />
Durante la rotura mecánica, la larga cadena de moléculas de caucho se rompe bajo la<br />
influencia de un alto cizallamiento <strong>del</strong> equipo de mezclado. Se forman fragmentos de cadena<br />
con radicales libres como terminales, que se recombinan con moléculas de cadena larga si no<br />
están estabilizados. Las cadenas son más cortas, se reduce el peso molecular y la viscosidad<br />
cae.<br />
En las Figuras 25 y 26 se muestra el curso que sigue la rotura de la cadena de poliisopreno.<br />
Figura 25<br />
Peptización física <strong>del</strong> <strong>Caucho</strong> Natural<br />
En ausencia<br />
de oxigeno<br />
Energía mecánica<br />
En En presencia<br />
presencia de oxígeno de<br />
i<br />
Recombinación Radicales peroxídicos<br />
Secuencia de Reacción<br />
ROOº + RH ROOH + Rº<br />
Rº + O2 ROOº<br />
2ROOH ROº + ROOº + H2O<br />
R R<br />
R R<br />
+<br />
R R ROO + OOR<br />
Peptización física <strong>del</strong> <strong>Caucho</strong> Peptización física <strong>del</strong> <strong>Caucho</strong><br />
CH3 CH3<br />
-CH2 –C = CH –CH2 –CH2 – C = CH – CH2 -<br />
CH3 CH3<br />
-CH2 –C = CH –CH2º – ºCH2 – C = CH – CH2 -<br />
Figura 26<br />
19
Para estabilizar los radicales, estos deben ser capaces de reaccionar con el oxígeno. La<br />
afinidad de radicales alilo por el oxígeno depende de otros grupos en la cadena. Los grupos<br />
de electrones que se repelen como los <strong>del</strong> -CH3 aumentan la afinidad. Los grupos de<br />
electrones que se atraen fuertemente tales como los de -Cl, -CN y aquellos como los fenilos,<br />
que sólo atraen levemente los electrones, no tienen afinidad por el oxígeno. Por lo tanto los<br />
radicales ROO • pueden acumularse en la cadena resultando en ramificación y formación de<br />
gel. Los grupos peróxido que reaccionan con cadenas de vinilo ramificadas (estructuras 1.2)<br />
pueden llevar a uniones entrecruzadas y ciclización, en particular a altas temperaturas.<br />
Se requiere una resistencia en crudo y especialmente una viscosidad suficiente <strong>del</strong> elastómero<br />
para la peptización física, por lo cual las cadenas moleculares pueden romperse durante el<br />
cizallamiento en el equipo de mezclado. Los cauchos cristalizables, como el caucho natural,<br />
tienen una resistencia en crudo muy alta y por lo tanto pueden romperse más rápidamente.<br />
La temperatura es un factor importante en la peptización. Cuando se grafica la rotura de NR<br />
vs. la temperatura (Figura 27) puede verse que el efecto es más bajo en el rango de 100 - 130<br />
ºC. Se forma una curva envolvente cerca de las curvas de la masticación termo-mecánica y la<br />
rotura termo-oxidativa a temperaturas elevadas. En la práctica, ambos modos de reacción se<br />
superponen. Sobre la rotura termo-oxidativa el número de sitios reactivos para reacciones<br />
radicales aumenta con la temperatura.<br />
Figura 27<br />
Peptización <strong>del</strong> NR – Reducción de la viscosidad vs. temperatura<br />
Reducción<br />
de<br />
la viscosidad<br />
Masticación a bajas<br />
temperaturas (termo-mecánica)<br />
Peptización<br />
(masticación<br />
100 – 130 ºC<br />
Masticación a elevadas<br />
temperaturas<br />
(termo-oxidativas)<br />
temperatura<br />
Con cauchos sintéticos, aparte de división de las cadenas ramificadas, ocurre formación de<br />
gel. La separación de la cadena causada por cizallamiento mecánico ocurre exclusivamente a<br />
bajas temperaturas. Debido al carácter termoplástico de los elastómeros, a mayor<br />
cizallamiento menor temperatura. Con temperatura en aumento, la movilidad de las cadenas<br />
<strong>del</strong> polímero aumenta, ellas se deslizan una sobre otra y la entrada de energía y la fuerza de<br />
cizallamiento generada caen. La tensión de cizallamiento sobre la rotura puede también estar<br />
influenciada por el equipo de mezclado y su puesta en marcha.<br />
La rotura termo-mecánica es intensa en energía y tiene un coeficiente de temperatura<br />
negativo.<br />
20
Figura 28<br />
Peptización de NR con y sin Peptizante<br />
Influencia de la Temperatura y el<br />
Tiempo sobre la Viscosidad Mooney<br />
180<br />
160<br />
140<br />
120<br />
100<br />
0<br />
[ºC]<br />
77<br />
61<br />
56<br />
51<br />
50<br />
39<br />
0 1 2 3 4 [min]<br />
Como reacción de oxidación, la<br />
rotura<br />
Termo-oxidativa tiene un coeficiente<br />
de<br />
temperatura positivo (Figura 28), en<br />
otras palabras, el efecto aumenta con<br />
la temperatura. Aquí la demanda de<br />
energía es más baja debido a la<br />
plasticidad <strong>del</strong> elastómero. Mientras<br />
la peptización física a bajas<br />
temperaturas depende en gran medida<br />
de los parámetros de la máquina, la<br />
peptización química es acelerada por<br />
la temperatura y los catalizadores, en<br />
otras palabras, por los agentes<br />
peptizantes.<br />
Los agentes peptizantes pueden actuar como aceptores de radicales a bajas temperaturas y en<br />
ausencia de oxígeno y durante la rotura oxidativa, a través de la formación de radicales<br />
primarios, como promotores o como catalizadores de oxidación para la disociación de<br />
cadenas de hidroperóxidos formadas espontáneamente.<br />
Todos los agentes peptizantes cambian el comienzo de la rotura termo-oxidativa a bajas<br />
temperaturas (Figura 28). De los agentes peptizantes usados en los inicios (Figura 29) sólo<br />
están disponibles ahora combinaciones de activadores específicos con tiofenoles, disulfuros<br />
aromáticos y mezclas de activadores con sales de ácidos grasos.<br />
Por razones ecológicas y toxicológicas los tiofenoles han sido dejados de usar. Para un mejor<br />
manipuleo y una dispersión más fácil en el compuesto, los agentes peptizantes son ofrecidos<br />
casi exclusivamente como gránulos con ceras de derivados de ácidos grasos como soporte.<br />
21
Figura 29<br />
S-<br />
NH NH<br />
O=C C=O<br />
Los activadores permiten comenzar la rotura a temperaturas más bajas y acelerar la<br />
peptización termo-oxidativa. Ellos son quelatos (complejos) de cetoxima, ftalocianina o<br />
acetilacetona con metales como Fe, Co, Ni o Cu; hoy día, se usan casi exclusivamente<br />
complejos de hierro. Estos quelatos facilitan la transferencia de oxígeno mediante la<br />
formación de complejos de coordinación inestables entre el átomo <strong>del</strong> metal y la molécula de<br />
oxígeno. Esto desune el enlace O-O y el oxígeno se vuelve más reactivo. Debido a la alta<br />
efectividad de los activadores o promotores, los agentes peptizantes sólo contienen una<br />
pequeña cantidad de ellos.<br />
Recientemente, dispersiones de agentes peptizantes comunes se agregan al látex de NR.<br />
Luego de la coagulación se encuentran presentes en el coágulo como dispersiones finas y<br />
degradan el caucho hasta la viscosidad deseada en el secado. Para la producción de caucho de<br />
baja viscosidad se agregan agentes peptizantes como una dispersión, también se agregan a<br />
grumos coagulados de la taza antes de pasar a al molino de masticado.<br />
¿Cuáles son los Beneficios de los Agentes Peptizantes?<br />
• Aceleran la plastificación (reducen el tiempo de mezclado)<br />
• Reducen el consumo de energía<br />
• Promueven la uniformidad batch a batch<br />
• Facilitan el mezclado de elastómeros<br />
• Reducen los costos de mezclado<br />
• Mejoran la dispersión<br />
Agentes Peptizantes Comunes<br />
CI<br />
CI<br />
CI CI<br />
Difenildisulfuro Difenilamida (DBD) Pentaclorotiofenol<br />
(PCTP)<br />
Los ahorros de tiempo y energía cuando se usan agentes peptizantes pueden llegar hasta el 50<br />
% en el proceso de mezclado. Debido a la alta efectividad de los agentes peptizantes, las<br />
dosis son muy bajas y sus costos individuales casi no afectan, comparado con los ahorros de<br />
costos de producción que deben obtenerse.<br />
CI<br />
SH<br />
CI<br />
CI<br />
CI<br />
CI CI<br />
SH Zn<br />
Pentaclorotiofenato de Zinc<br />
2<br />
22
Los cauchos sintéticos son más difíciles de peptizar que NR e IR debido a:<br />
• Número más bajo de dobles enlaces (SBR, NBR)<br />
• Grupos de electrones que se atraen en la cadena que estabilizan los dobles enlaces (CR,<br />
NBR, SBR)<br />
• Grupos <strong>del</strong> lado <strong>del</strong> vinilo que fomentan la ciclización a temperaturas más altas (NBR,<br />
SBR, CR)<br />
• Resistencia en crudo más baja debido a una cristalización defectuosa (NBR, SBR)<br />
Pero los cauchos sintéticos pueden romperse por medio de agentes peptizantes. Esto, sin<br />
embargo, requiere de dosis y temperaturas altos cuando se usan los productos clásicos. Por<br />
esta razón, hoy día ellos son peptizados físicamente con sales de ácidos grasos insaturados y<br />
es de gran ventaja el hecho de que la cadena <strong>del</strong> polímero no resulta dañada.<br />
<strong>Caucho</strong> Natural de Baja Viscosidad<br />
Actualmente, durante la producción de los grados de caucho natural CV y LV, se usan los<br />
agentes peptizantes. Cuando se usa látex, se agrega la dispersión de agentes peptizantes luego<br />
de la purificación y antes de la coagulación. Permanece en el coágulo y el caucho se rompe<br />
en el secado y en el procesamiento sobre una extrusora usada como rompedora. El agente<br />
dispersante que aún no ha sido totalmente utilizado, permanece finamente disperso en el<br />
caucho y llevará a una rápida reducción de la viscosidad luego <strong>del</strong> procesamiento.<br />
Cuando se usan los coágulos de la taza, los grumos purificados son esparcidos con la<br />
suspensión de agente peptizante, y el caucho natural se rompe durante el procesamiento sobre<br />
las extrusoras antes de ser expulsado. Los procesos son bastante simples y dan buenos<br />
resultados cuando las pequeñas cantidades de agentes peptizantes requeridas son medidas<br />
exactamente.<br />
En el pasado, se usaron soluciones de sal de sodio de Pentaclorotiofenol, Durante la<br />
acidificación <strong>del</strong> látex la sal finamente distribuida fue precipitada junto con el coágulo.<br />
Procesamiento con Agentes Peptizantes<br />
Los agentes peptizantes se agregan al caucho al comienzo <strong>del</strong> ciclo de mezclado. Como la<br />
mayoría de ellos son provistos en forma de pastillas que son incorporadas y dispersadas<br />
fácilmente, los masterbatches de peptizantes son escasamente usados hoy día. La dispersión<br />
homogénea es imperiosa, o de otra manera puede ocurrir una variación de la viscosidad intrabatch.<br />
Mientras fue una práctica común en los primeros tiempos incluir un paso corto de<br />
peptización en el ciclo de mezclado antes de la adición de las cargas, hoy día la carga se<br />
agrega muy temprano para mejorar el cizallamiento y la rotura. Sin embargo, los promotores<br />
son absorbidos por las cargas. Por lo tanto es aconsejable agregar la carga sólo luego de la<br />
incorporación <strong>del</strong> agente peptizante en el caucho.<br />
Cuando se mezcla el caucho natural con caucho sintético de menor viscosidad se ha probado<br />
que es útil peptizar levemente el caucho natural antes de agregar el caucho sintético.<br />
Debido a que los antioxidantes inhiben la rotura oxidativa <strong>del</strong> caucho, ellos deben agregarse<br />
en una etapa tardía durante el procesamiento <strong>del</strong> caucho natural. Con cauchos sintéticos, una<br />
adición temprana <strong>del</strong> antioxidante puede evitar la ciclización.<br />
23
Productos <strong>Struktol</strong> y sus Usos<br />
La línea de productos <strong>Struktol</strong> incluye peptizantes químicos y físicos. Los peptizantes<br />
químicos son predispersiones de un disulfuro aromático combinado con un catalizador<br />
organo metálico y otros materiales en un soporte tipo cera a base de un éster de ácido graso<br />
STRUKTOL A 82 es un peptizante químico que contiene un promotor y es provisto como<br />
pastillas fáciles de procesar. Tiene excelentes cualidades dispersantes y brinda la mejor<br />
uniformidad dentro <strong>del</strong> batch y entre batches.<br />
STRUKTOL A 86 combina un peptizante químico y un promotor. Su composición es<br />
similar a la <strong>del</strong> STRUKTOL A 82. Con una concentración más alta de sustancia activa, es<br />
más efectivo que el STRUKTOL A 82.<br />
STRUKTOL A 89 es el producto más concentrado y efectivo dentro de la línea de agentes<br />
peptizantes. Es una mezcla de un disulfuro aromático, un promotor y un aglutinante a base de<br />
un éster de ácido graso<br />
STRUKTOL A 60, A 50 son jabones de zinc predominantemente de ácidos grasos<br />
insaturados. Son peptizantes físicos muy efectivos para caucho natural y poliisopreno<br />
sintético. Son usados frecuentemente como lubricantes altamente efectivos con el fin de<br />
mejorar las características de procesamiento generales.<br />
STRUKTOL A 91F son jabones de zinc especialmente diseñados para una alta eficiencia,<br />
especialmente a altas esfuerzos de corte. Buena estabilidad al calor (Resistencia a la<br />
reversión).<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
Viscosidad Mooney ML 100 ºC (1' + 4')<br />
Figura 30<br />
Peptizantes Químicos vs. Físicos (phr)<br />
STRUKTOL A 82 (0,8) STRUKTOL A 86 (0,2) STRUKTOL A 50 P (3) STRUKTOL A 60 (3)<br />
6 min 9 min 12 min 15 min<br />
# 1847<br />
La Figura 30 muestra la influencia de agentes peptizantes químicos y físicos sobre la rotura,<br />
medida como la viscosidad Mooney, de caucho natural (RSS No. 1) en un mezclador interno<br />
de laboratorio de 1 litro a 65/49 r.p.m. y una temperatura de inicio de 90 ºC. Las muestras<br />
para la prueba Mooney fueron tomadas luego de 6, 9, 12 y 15 minutos.<br />
Cuando se usan peptizantes físicos a niveles de dosis más altos que para los peptizantes<br />
químicos, se obtienen resultados similares. El RSS No. 1 crudo tiene una viscosidad Mooney<br />
de104.<br />
24
Agentes Homogeneizantes<br />
Los agentes homogeneizantes son productos que mejoran la homogeneidad de mezclas de<br />
elastómeros, y también ayudan a la incorporación de otros compuestos (Figura 31). Debido a<br />
su uso, se reduce la variación de la viscosidad intra-batch y batch a batch.<br />
Son mezclas a base de resinas que<br />
exhiben una buena compatibilidad<br />
con varios elastómeros y facilitan la<br />
mezcla a través de ablandamiento y<br />
humectación tempranos de las<br />
interfaces <strong>del</strong> polímero. Ya que la<br />
resinas de ablandamiento exhiben<br />
una cierta pegajosidad, los polímeros<br />
que tienden a desmenuzarse y las<br />
mezclas de polímeros se unirán más<br />
rápidamente, la entrada de energía se<br />
mantiene en un nivel alto, en otras<br />
palabras, el mezclado es más<br />
efectivo y los tiempos de mezclado a<br />
menudo pueden reducirse.<br />
Debido a las excelentes propiedades<br />
de humectación de los agentes<br />
homogeneizantes, las cargas son<br />
incorporadas a una velocidad más<br />
rápida y son distribuidas más uniformemente.<br />
Las aglomeraciones de la carga pueden ser<br />
evitadas frecuentemente.<br />
Agentes Homogeneizantes<br />
En Mezclas de Elastómeros<br />
• mejoran la homogeneidad <strong>del</strong> compuesto<br />
• mejoran la firmeza <strong>del</strong> batch<br />
• reducen energía/tiempo para completar el mezclado<br />
• mejoran la tersura <strong>del</strong> stock<br />
• normalizan las características de procesamiento<br />
(extrusión, calandrado, etc.)<br />
• mejoran la pegajosidad<br />
• mejoran la dispersión de la carga<br />
En Compuestos de Homopolímero<br />
• reducen el nervio<br />
• mejoran la uniformidad <strong>del</strong> procesamiento<br />
• mejoran la pegajosidad<br />
• mejoran la dispersión de la carga<br />
• alisan stocks rugosos<br />
Figura 31<br />
Aparte de sus efectos compactantes los homogeneizantes llevan a mejorar la resistencia en<br />
crudo cuando se usa como un reemplazo parcial <strong>del</strong> aceite de proceso, y se facilita el flujo <strong>del</strong><br />
compuesto a través de una homogeneidad mejorada y un cierto efecto de ablandamiento.<br />
Aumentan la pegajosidad en crudo de muchos compuestos y mejoran la eficiencia de agentes<br />
de pegajosidad.<br />
Los agentes homogeneizantes promueven:<br />
• La mezcla de elastómeros<br />
• La uniformidad batch a batch<br />
• La incorporación y dispersión de la carga<br />
• El acortamiento de los tiempos de mezclado<br />
• Ahorros de energía<br />
• La pegajosidad de la mezclas en crudo<br />
A mayor diferencia en el parámetro de solubilidad y/o en la viscosidad de cada elastómero<br />
componente en una mezcla, más difícil es producir una mezcla homogénea (Figura 32). Las<br />
mezclas de plastificantes, cada uno compatible con diferentes elastómeros, pueden, en teoría,<br />
25
ser efectivas en mejorar la homogeneidad de la mezcla, siempre que tengan una viscosidad<br />
suficientemente alta como para mantener un alto cizallamiento en el mezclado. Los<br />
plastificantes tienen la desventaja de ser propensos a migrar y eflorescer. Por lo tanto, son<br />
más frecuentemente usadas mezclas de productos de pesos moleculares más altos como las<br />
resinas.<br />
11.0<br />
10.0<br />
Figura 32<br />
9.0<br />
8.0<br />
Parámetros de Solubilidad de Elastómeros y Plastificantes<br />
Elastómero Plastificante Agente Homogeneizante<br />
AU, EU<br />
NBR (alto ACN)<br />
NBR (med ACN)<br />
NBR (bajo ACN)<br />
CR<br />
SBR<br />
NR<br />
BR<br />
IIR<br />
EPDM<br />
EPM<br />
Eteres polares<br />
Esteres altamente polares<br />
Esteres polares bajos<br />
Aromático<br />
Nafténico<br />
Parafínico<br />
Las resinas homogeneizantes son, en sí mismas, mezclas complejas, y contienen partes que<br />
son compatibles con estructuras alifáticas y aromáticas en una mezcla.<br />
Compuestos Resinosos<br />
RESINA APLICACIÓN<br />
Resinas cumaronas<br />
Resinas de petróleo<br />
Polímeros de refuerzo<br />
Asfalto, bitumen, alquitrán<br />
Lignina<br />
Colofonias<br />
Resinas de fenol formaldehído<br />
Figura 33<br />
Incorporación de la carga<br />
Agente de pegajosidad<br />
Reducción de viscosidad<br />
Incorporación de la carga<br />
Agente de pegajosidad<br />
Alta dureza<br />
Incorporación de la carga<br />
Reducción de viscosidad<br />
Agente de pegajosidad<br />
Refuerzo<br />
Incorporación de la carga<br />
Emulsificante<br />
Agente de pegajosidad<br />
Agente de pegajosidad<br />
Resina reforzante<br />
Resina de curado<br />
STRUKTOL 40 MS<br />
Homogeneizante<br />
STRUKTOL 60 NS<br />
Homogeneizante<br />
26
Los compuestos resinosos y las materias primas potenciales para uso como resinas<br />
homogeneizantes (Figura 33) pueden ser divididos en:<br />
Resinas de hidrocarburos que incluyen resinas cumarona-indeno, resinas de petróleo,<br />
resinas de terpeno, bitúmenes, alquitrán y copolímeros, como polímeros de refuerzo de alto<br />
contenido en estireno y Colofonias, sus sales, ésteres y otros derivados,<br />
Resinas fenólicas de varias clases como resinas de alquilfenol/formaldehído, productos de<br />
condensación <strong>del</strong> alquilfenol y <strong>del</strong> acetileno, lignina y modificaciones de la misma, por<br />
nombrar algunas.<br />
Las resinas cumarona, producidas a partir de alquitrán de hulla, fueron las primeras resinas<br />
sintéticas usadas como aditivos de procesamiento, debido a su habilidad para actuar como<br />
agentes dispersantes mejorando la incorporación de la carga, y como agentes de pegajosidad.<br />
Son polímeros aromáticos típicos que consisten principalmente de poliindeno. Los elementos<br />
estructurales de estos copolímeros son (Figura 34) metilindeno, cumarona, metilcumarona,<br />
estireno y metilestireno. El rango de fusión de estos productos está entre 35 y 170 ºC.<br />
Figura 34<br />
Resinas Cumarona – Componentes estructurales<br />
n<br />
CH3<br />
Las resinas de petróleo son productos relativamente económicos usados, a menudo, en dosis<br />
bastante altas, hasta 10 phr y más. Son polímeros producidos <strong>del</strong> corte C5 de aceites<br />
minerales altamente craqueados. Las resinas de petróleo son relativamente saturadas y<br />
también disponibles con un alto contenido de estructuras aromáticas. Los grados con un bajo<br />
contenido de compuestos aromáticos tienen un efecto plastificante más fuerte. Los grados<br />
altamente saturados son usados por la industria de la pintura. Aparte <strong>del</strong> ciclopentadieno,<br />
o<br />
CH = CH2<br />
CH3<br />
CH = CH2<br />
Indeno Cumarona Estireno<br />
Poli indeno -metilestireno metil indeno<br />
27
diciclopentadieno y sus derivados metilados ,se encuentran en estas resinas estireno,<br />
metilestireno, indeno, metilindeno y homólogos más altos de isopreno y piperileno.<br />
Esto debe explicar su alta compatibilidad con diferentes elastómeros.<br />
Los copolímeros como los masterbatches de resinas de alto contenido en estireno se usan<br />
para compuestos de alta dureza. Mientras que el poliestireno recto difícilmente puede ser<br />
procesado en compuestos de caucho, los copolímeros de estireno y butadieno con alto<br />
contenido de estireno han probado su mérito.<br />
El polioctanómero (Vestenamer), producido a través de una reacción de descomposición<br />
doble a partir de ciclooctano, es otro polímero útil para vulcanizados de alta dureza. Debido a<br />
su carácter termoplástico es un elastómero fácil de procesar y de reticular que ha ganado<br />
importancia.<br />
Ha sido usado donde la resistencia en crudo y la estabilidad dimensional de los extrudados<br />
son de importancia, la alta cristalinidad de Vestenamer brinda una buena rigidez debajo de la<br />
Tg, cuando se funde, Vestenamer tiene una baja viscosidad y puede contribuir para con las<br />
características de flujo <strong>del</strong> compuesto.<br />
Figura 35<br />
-Pineno<br />
Resinas Terpénicas – Constituyentes Principales<br />
CH3<br />
C CH3<br />
Politerpeno<br />
Las resinas de terpeno son muy compatibles con el caucho y producen una alta pegajosidad.<br />
Sin embargo, son usadas principalmente para adhesivos. Los polímeros son a base de - y -<br />
pineno. El anillo de ciclobutano está abierto durante la polimerización y se forman<br />
compuestos polialquilatados (Figura 35). Las resinas de terpeno mejoran el funcionamiento y<br />
la resistencia al envejecimiento contra la oxidación de los cauchos.<br />
El asfalto y el bitumen son productos usados desde los comienzos <strong>del</strong> procesamiento <strong>del</strong><br />
caucho. Su efecto de pegajosidad no es muy distinguible. Son productos relativamente<br />
económicos. Mientras el asfalto es un producto surgido naturalmente, el bitumen es<br />
producido a partir de los residuos de la producción de aceite mineral. El bitumen soplado,<br />
oxidado con el propósito de lograr puntos de solidificación, se conoce también como caucho<br />
mineral y es un buen aditivo de procesamiento, por ejemplo, en compuestos que tienen un<br />
alto porcentaje de polibutadieno y que por lo tanto son difíciles de procesar. El caucho<br />
mineral es usado exitosamente también para mejorar la resistencia al aplastamiento de las<br />
extrusiones.<br />
Las colofonias son productos naturales obtenidos <strong>del</strong> árbol de pino. Son mezclas de<br />
sustancias orgánicas, en su mayoría ácidos doblemente insaturados, como el ácido abiético,<br />
n<br />
28
ácido pimárico y sus derivados (Figura 36). Con el propósito de reducir la sensibilidad a la<br />
oxidación, las resinas están parcialmente hidrogenadas o desproporcionadas. Su acidez tiene<br />
un leve efecto retardante. Se dice que la resistencia a la abrasión es mejorada, en particular la<br />
de SBR.<br />
El ácido de colofonia es ampliamente usado (como una sal) en la producción de cauchos<br />
sintéticos (SBR) debido a sus propiedades emulsificantes.<br />
Figura 36<br />
COOH<br />
COOH<br />
Ácidos de Colofonia<br />
COOH<br />
COOH<br />
Ácido<br />
COOH<br />
Ácido Ácido Neoabiético Ácido Pimárico<br />
COOH COOH<br />
Ácido Ácido Ácido Tetrahidroabiético<br />
CH = CH2<br />
Las resinas fenólicas (Figura 37) son usadas principalmente como agentes de pegajosidad,<br />
resinas de refuerzo, resinas de curado y en adhesivos.<br />
La lignina tiene una estructura compleja a base de varios fenoles sustituidos que están<br />
unidos, en parte, por medio de unidades de hidrocarburos alifáticos. Como sub-producto de la<br />
industria celulosa y especialmente de la industria papelera está disponible en grandes<br />
cantidades y tiene un buen costo. A menudo fue usado para suelas de zapato donde mejoraba<br />
la incorporación y la dispersión de altas cantidades de carga mineral.<br />
CH3<br />
29
Figura 37<br />
OH<br />
OH<br />
CH3 – C – CH3<br />
CH2<br />
CH3 – C – CH3<br />
CH3<br />
Agentes de pegajosidad: Alquilfenoles – Síntesis (simplificada)<br />
CH3<br />
+ CH3 – C – CH2 – C = CH2<br />
+ HCHO<br />
CH3<br />
Alquilación<br />
H+<br />
CH3<br />
OH<br />
C8H17<br />
CH2<br />
Condensación<br />
Los agentes homogeneizantes modernos son mezclas de resinas sintéticas no endurecedoras<br />
de distintas polaridades, compatibles con caucho. Con su composición específica, promueven<br />
la homogeneización de elastómeros que difieren en peso molecular, viscosidad y polaridad.<br />
Son también herramientas valiosas para compuestos de homopolímeros.<br />
Como un ejemplo, debe mencionarse el uso de un agente homogeneizante bien conocido,<br />
STRUKTOL 40 MSF ESCAMAS, en compuestos de butilo que, como se sabe, son difíciles<br />
para procesar. La dispersión de la carga, la adhesión de los empalmes, las propiedades físicas<br />
y la impermeabilidad son mejoradas significativamente a través <strong>del</strong> uso de esta resina.<br />
Procesamiento con Agentes Homogeneizantes<br />
Los agentes homogeneizantes se agregan usualmente al comienzo <strong>del</strong> ciclo de mezclado,<br />
particularmente cuando se usan mezclas de elastómeros. Exhiben una efectividad óptima<br />
cerca de su temperatura de ablandamiento.<br />
La dosis recomendada es entre 4 y 5 phr. Elastómeros difíciles de mezclar requerirán una<br />
adición de 7 a 10 phr.<br />
H +<br />
OH<br />
CH3 – C – CH3<br />
CH2<br />
CH3 – C – CH3<br />
OH<br />
C8H17<br />
CH3<br />
CH2<br />
n<br />
OH<br />
C8H17<br />
+ (n+1)<br />
H2O<br />
n = 3 – 9<br />
30
Productos <strong>Struktol</strong> y sus Usos<br />
STRUKTOL 40 MS y STRUKTOL 40 MSF (ESCAMAS) son mezclas de resinas de<br />
hidrocarburos aromáticos oscuras que presentan una muy buena compatibilidad con la<br />
mayoría de los elastómeros convencionales, tales como SBR, NR, NBR, CR, IIR, CIIR,<br />
BIIR, EPDM y BR y son usados en mezclas de elastómeros y en compuestos de<br />
homopolímero. Se facilita significativamente el mezclado de elastómeros con diferentes<br />
polaridades y/o viscosidades. En particular compuestos para cámaras de neumáticos y cojines<br />
internos que son difíciles de procesar, han sido mejorados significativamente con<br />
STRUKTOL 40 MSF.<br />
STRUKTOL 60 NS y STRUKTOL 60 NSF son mezclas de resinas de hidrocarburos<br />
alifáticos de color claro. Son diseñadas para compuestos de color claro donde un nomanchado<br />
está especificado. Su acción es comparable con las de STRUKTOL 40 MS y<br />
STRUKTOL 40 MSF (ESCAMAS). Los productos han probado su importancia, en<br />
particular, en compuestos basados en mezclas NBR/EPDM.<br />
STRUKTOL TH 20 ESCAMAS es una mezcla de resinas de hidrocarburos alifáticos y<br />
aromáticos. Tiene buenas propiedades homogeneizantes y mejora significativamente la<br />
pegajosidad de las mezclas en crudo. STRUKTOL TH 20 FLAKES es un producto oscuro.<br />
Su compatibilidad con todos los elastómeros convencionales es excelente.<br />
STRUKTOL TH 64 es una mezcla de resinas de bajo peso molecular. Se usan como agentes<br />
de pegajosidad para elastómeros natural y sintéticos para conferir pegajosidad persistente en<br />
el tiempo.<br />
STRUKTOL STRUKREZ 110 es una mezcla de resinas poliméricas. Facilitan la mezcla de<br />
elastómeros de diferentes polaridades y viscosidades.<br />
STRUKTOL STRUKREZ 220 es una mezcla de resinas seleccionadas por sus propiedades<br />
para mejorar la procesabilidad de los polímeros. El Strukrez 220 mejora la pegajosidad en<br />
crudo.<br />
31
Agentes de Dispersión<br />
Dado que los agentes de dispersión son generalmente derivados de ácidos grasos, pueden ser<br />
considerados como un subgrupo dentro de los lubricantes. La propiedad principal, sin<br />
embargo, es la dispersión. En particular ellos mejoran la dispersión de componentes sólidos.<br />
Reducen el tiempo de mezclado y tienen una influencia positiva sobre las siguientes etapas<br />
<strong>del</strong> procesamiento. Los agentes dispersantes poseen propiedades de humectación<br />
distinguibles. A menudo son ésteres de ácidos grasos menos polares. Debido a que<br />
generalmente es deseable una combinación de propiedades dispersantes y una buena<br />
lubricación los agentes disponibles en el mercado son, ocasionalmente, mezclas de ácidos<br />
grasos de alto peso molecular y jabones metálicos. La mayoría de los productos <strong>del</strong> mercado<br />
se ofrecen como "agentes dispersantes y lubricantes" y no están listados separadamente en las<br />
listas de productos.<br />
Su modo de acción ya ha sido descripto en el capítulo de lubricantes.<br />
Procesamiento con Agentes Dispersantes<br />
Los agentes dispersantes se agregan usualmente junto con las cargas. La forma <strong>del</strong> producto y<br />
su baja temperatura de fusión facilitan la incorporación. Cuando las cargas se agregan en dos<br />
pasos, los agentes dispersantes deben agregarse al comienzo. La dosis de estos productos está<br />
entre 1 y 5 phr. Debido a su alta efectividad, sin embargo, dosis bajas a menudo serán<br />
suficientes. Incorporaciones de carga muy altas requerirán dosis más altas.<br />
Productos <strong>Struktol</strong> y sus Usos<br />
STRUKTOL W 34 ESCAMAS, una mezcla de ésteres de ácidos grasos y jabones metálicos<br />
sobre un soporte inorgánico, se suministra en pastillas. Las cargas son incorporadas y<br />
dispersadas rápidamente, particularmente cuando deben procesarse grandes cantidades. Se<br />
evitan las aglomeraciones y se mejora significativamente la uniformidad batch a batch. Su<br />
acción lubricante conduce a ciclos de mezclado acortados, menor consumo de energía y<br />
menores temperaturas de mezclado. Se facilita el procesamiento intermedio y se mejora el<br />
despegue. El STRUKTOL W 34 ESCAMAS se usa predominantemente en NR, SBR,<br />
EPDM, CR, CSM y ACM.<br />
STRUKTOL D5 es una mezcla de ésteres de ácidos grasos naturales y jabones metálicos,<br />
suministrado en forma de pastillas marrones. Mientras su principal beneficio es la mejora en<br />
la dispersión, STRUKTOL D5 también tiene un espectro de aplicación similar al <strong>del</strong><br />
STRUKTOL W 34 ESCAMAS. Es compatible con todos los elastómeros comunes.<br />
32
Agentes de Pegajosidad<br />
Como la mayoría de los cauchos sintéticos son menos pegajosos que el caucho natural, a<br />
menudo es necesario agregar sustancias de pegajosidad. Esto debería conducir a mejorar la<br />
adhesión de los pliegues crudos (pegajosidad de las mezclas en crudo) durante el armado y<br />
mejorar la unión entre las superficies en contacto. Se usan también en compuestos de caucho<br />
natural "seco" altamente cargado. Le deben dar a los compuestos de caucho un alto grado de<br />
pegajosidad, que se mantiene durante el almacenamiento y facilita el procesamiento a través<br />
de una reducción de la viscosidad. Por otro lado, los compuestos no deben pegarse al equipo<br />
de procesamiento, ni llevar a la obtención de vulcanizados pegajosos. Las propiedades físicas<br />
y el comportamiento de envejecimiento no deben ser afectados adversamente. La pegajosidad<br />
no debe ser reducida por componentes como las ceras.<br />
Desafortunadamente, el mecanismo de pegajosidad de los compuestos de caucho no es<br />
totalmente entendido. Las teorías actuales son insatisfactorias.<br />
El ensayo de la pegajosidad por medio de métodos de laboratorio es problemático. La<br />
mayoría de los tests realizados en la corteza miden la adhesión en tensión, no se diferencian<br />
suficientemente y fallan cuando se involucra una leve cohesión. Además, la reproducción de<br />
estos métodos de prueba es pobre.<br />
Los agentes de pegajosidad son productos que ocasionalmente deben actuar como agentes<br />
homogeneizantes (que han sido discutidos previamente). Comprenden colofonia, resinas<br />
cumarona-indeno, resinas de alquilfenol-acetileno y alquilfenol-aldehído. Otras resinas de<br />
hidrocarburos como resinas de petróleo, resinas de terpeno, asfalto y bitumen también pueden<br />
incluirse, aunque su efectividad no es mayormente alta. Ocasionalmente se usan resinas<br />
alquídicas.<br />
Los agentes de pegajosidad de resinas fenólicas son resinas novolaca polialquilatadas<br />
termoplásticas. Los sustituyentes p- son grupos alquilo C4 a C12, sin embargo, son<br />
mayormente grupos C8 o C9. El tamaño y la configuración de los sustituyentes controlan la<br />
compatibilidad de la resina.<br />
A mayor compatibilidad entre el elastómero y la resina, menor es la viscosidad <strong>del</strong><br />
compuesto y se mejora el flujo en la interface entre los pliegos. Los pesos moleculares son,<br />
en general, <strong>del</strong> orden de los 600 a 1800 y el rango de fusión está entre 80 y 110 ºC. La dosis<br />
es, usualmente, de 3 a 5 phr.<br />
La resina más conocida es Koresin, un producto de adición polimérica de p-terc. butilfenol y<br />
acetileno. Su efectividad está influenciada marginalmente por el calor, la humedad y el<br />
oxígeno atmosférico. Tiene un punto de fusión excepcionalmente alto, aproximadamente de<br />
130 ºC.<br />
Se dice que las resinas de alquilfenol introducidas más recientemente son casi tan altamente<br />
efectivas y menos sensibles a las ceras o lubricantes.<br />
Las resinas de xileno-formaldehído son agentes de pegajosidad altamente efectivos, con<br />
buenas propiedades plastificantes, que mejoran la unión, por ejemplo, en el moldeo por<br />
inyección. Son conocidas desde hace un largo tiempo pero, debido a sus altas viscosidad y<br />
pegajosidad, no son muy populares.<br />
Por lo tanto son ofrecidas también como líquidos secos.<br />
33
Procesamiento con Agentes de Pegajosidad<br />
Las resinas que tienen un punto de fusión alto deben agregarse tempranamente en el ciclo de<br />
mezclado con el propósito de garantizar el derretimiento y una dispersión suficiente. Las<br />
resinas blandas pueden agregarse junto con las cargas para hacer uso de sus propiedades de<br />
humectación y dispersión. Una adición relativamente tardía puede ser útil para una<br />
pegajosidad de las mezclas en crudo. Las resinas de alta viscosidad son precalentadas<br />
ocasionalmente para un fácil manipuleo.<br />
Los niveles de dosis normales pueden variar entre 3 y 15 phr.<br />
Productos <strong>Struktol</strong> y sus Usos<br />
STRUKTOL TS 30 y STRUKTOL TS 35 son resinas blandas alifático-aromáticas que<br />
presentan una efectividad distintiva como agentes de pegajosidad, y exhiben buenos efectos<br />
plastificantes. Acentúan significativamente la pegajosidad de las mezclas en crudo de<br />
compuestos a base de caucho sintético, tales como SBR, BR, NBR y CR, suministran una<br />
incorporación de la carga y una dispersión mejoradas y tienen una resistencia a las extracción<br />
por medio de hidrocarburos alifáticos y aceites minerales relativamente buena. STRUKTOL<br />
TS 30 es una pasta amarilla y STRUKTOL TS 35 es un líquido viscoso levemente coloreado.<br />
Ambos productos están disponibles como líquidos secos para un fácil manipuleo: TS30DL y<br />
TS35DL.<br />
STRUKTOL TS 50, una resina aromática sintética, fue desarrollada específicamente para<br />
compuestos de EPDM, que son conocidos por su falta de pegajosidad de las mezclas en<br />
crudo. El producto se suministra como una pasta marrón-amarilla en sachets de PE<br />
prepesados para un fácil uso.<br />
34
Plastificantes<br />
Aunque los plastificantes representan un gran grupo separado de los otros componentes,<br />
pueden ser considerados también como aditivos de procesamiento aunque no cumplan con la<br />
definición de la figura 2. No sólo modifican las propiedades físicas <strong>del</strong> compuesto y <strong>del</strong><br />
vulcanizado, sino que también pueden mejorar el procesamiento, tal como se muestra en la<br />
Figura 38.<br />
Sobre las propiedades físicas<br />
• Menor dureza<br />
• Elongación más alta<br />
• Vida flexible mejorada<br />
• Mejor comportamiento a baja temperatura<br />
• Tendencia al hinchamiento<br />
• Resistencia a la llama<br />
• Comportamiento antiestático<br />
Figura 38<br />
Influencia de los Plastificantes<br />
Sobre el procesamiento<br />
• Menor viscosidad<br />
• Incorporación más rápida de la carga<br />
• Más fácil dispersión<br />
• Menor demanda de energía y menos generación<br />
de calor durante el procesamiento<br />
• Mejor flujo<br />
• Mejor despegue<br />
• Mejor pegajosidad de las mezclas en crudo.<br />
Como modificador de propiedades en compuestos de caucho, los plastificantes pueden<br />
reducir el punto de transición de segundo orden (punto de transición vitrea) y el módulo de<br />
elasticidad. Como resultado, se mejora la flexibilidad en frío. El módulo estático y la<br />
resistencia a la tracción son disminuidos en la mayoría de los casos y, correspondientemente,<br />
resulta una elongación a la rotura más alta. Plastificantes especiales brindan un retardo de la<br />
llama, propiedades antiestáticas, pegajosidad de las mezclas en crudo o permanencia.<br />
El efecto de ablandamiento de los plastificantes lleva mayormente a una mejora <strong>del</strong><br />
procesamiento a través de incorporación de la carga y dispersión facilitadas, menores<br />
temperaturas de procesamiento y mejores propiedades de flujo.<br />
Los plastificantes actúan sobres los elastómeros a través de su poder solvente o de<br />
hinchamiento. Pueden dividirse en dos grupos: Plastificantes primarios o verdaderos que<br />
tienen un efecto solvente y plastificantes secundarios o diluyentes que no son solventes y<br />
actúan como diluyentes.<br />
Es práctica común dividir a los plastificantes en aceites minerales y plastificantes sintéticos.<br />
Los aceites minerales, subproductos de la industria de aceites lubricantes, tienen la mayor<br />
porción <strong>del</strong> mercado como plastificantes relativamente baratos, que son usados en gran escala<br />
en compuestos para neumáticos y productos de caucho en general, para reducir los costos. A<br />
altos niveles de dosis permiten cantidades de carga más altas. Los aceites minerales se<br />
dividen en parafínicos, nafténicos y aromáticos. Todos exhiben una alta compatibilidad con<br />
los cauchos de dieno poco polares o no polares.<br />
35
La compatibilidad de los plastificantes con el elastómero es de gran importancia para su<br />
óptima efectividad. Está determinada en gran medida por la polaridad relativa <strong>del</strong> polímero y<br />
<strong>del</strong> plastificante. Una mezcla homogénea y estable <strong>del</strong> plastificante y el elastómero se logra<br />
cuando sus polaridades son casi la misma. En cualquier caso, se requiere una compatibilidad<br />
suficiente para lograr la procesabilidad y las propiedades físicas requeridas sin problemas de<br />
separación, que pueden ser observados en forma de exudación o eflorescencia o volatilidad o<br />
esfumado durante el procesamiento.<br />
La Figura 39 lista diferentes elastómeros y plastificantes de éster de acuerdo a su polaridad,<br />
que facilita la selección <strong>del</strong> plastificante adecuado.<br />
No se incluyen los aceites minerales. Entre ellos los productos aromáticos tienen una<br />
polaridad más alta mientras que los parafínicos son prácticamente no polares.<br />
Elastómero Plastificante<br />
NBR, ACN muy alto<br />
AU, EU<br />
NBR ACNalto<br />
NBR, ACN medio<br />
ACM, AEM<br />
CO, ECO<br />
CSM<br />
CR<br />
NBR, ACN bajo<br />
CM<br />
HNBR<br />
SBR<br />
BR<br />
NR<br />
Halo-IIR<br />
EPDM<br />
EPM<br />
IIR<br />
FKM<br />
Q<br />
Figura 39<br />
ALTO<br />
BAJO<br />
Fosfato<br />
Esteres aromáticos de dialquiléter<br />
Diésteres de dialquiléter<br />
Esteres tricarboxílicos<br />
Plastificantes poliméricos<br />
Diésteres de poliglicol<br />
Diésteres de alquil alquiléter<br />
Diésteres aromáticos<br />
Triésteres aromáticos<br />
Diésteres alifáticos<br />
Esteres epoxidizados<br />
Monoésteres de alquiléter<br />
Monoésteres alquilo<br />
Los elastómeros líquidos son plastificantes que pueden ser vistos como aditivos de<br />
procesamiento. Ellos se reticulan durante la vulcanización y no pueden extraerse. Las<br />
propiedades <strong>del</strong> vulcanizado tienen una variación insignificante.<br />
Entre los plastificantes sintéticos, los ésteres son <strong>del</strong> tipo más ampliamente usado. Por<br />
razones de costo y de compatibilidad se usan principalmente en cauchos polares. Su función<br />
principal es modificar las propiedades, más que mejorar el procesamiento. En muchos casos<br />
mejoran la flexibilidad a baja temperatura y la elasticidad de los vulcanizados. Son usados<br />
preferentemente en NBR, CR y CSM.<br />
36
Los plastificantes de éster pueden dividirse en plastificantes para propósito general y<br />
plastificantes especializados que, con la más reciente modificación de propiedades se han<br />
vuelto más importantes. Tales propiedades son:<br />
• Flexibilidad en frío<br />
• Resistencia al calor<br />
• Resistencia a la extracción<br />
• Retardante de la llama<br />
• Comportamiento antiestático<br />
De los plastificantes de éster monoméricos, los ésteres de ácido ftálico representan al grupo<br />
más grande, ya que son relativamente económicos. La longitud de la cadena de carbono de<br />
los componentes alcohol va desde C4 a C11, y a menudo se usan mezclas de alcoholes en el<br />
proceso de esterificación. El número de átomos de C y el grado de ramificación determinan<br />
las propiedades de los ésteres. Un número grande de átomos de C reduce la compatibilidad,<br />
volatilidad y solubilidad en agua. Empeora la procesabilidad y mejora la solubilidad en<br />
aceite, la viscosidad y la flexibilidad en frío. Un alto grado de ramificación conduce a un<br />
comportamiento pobre a baja temperatura, volatilidad más alta, oxidación más simple y<br />
resistividad más alta.<br />
Los plastificantes que mejoran, en particular, el comportamiento a baja temperatura y la<br />
elasticidad de los vulcanizados, son los diésteres alifáticos de ácidos glutárico, adípico,<br />
azeládico y sebácico. Ellos son mayormente esterificados con alcoholes que tienen cadenas<br />
ramificadas, tales como 2-Etilhexanol o isodecanol. Los oleatos y tioésteres son usados<br />
comúnmente en CR. Los ésteres a base de trietilénglicol y tetraetilénglicol o éteres de glicol<br />
de ácidos adípico y sebácico y tioéteres, son usados como plastificantes de baja temperatura<br />
en NBR y CR.<br />
Se dispone de una amplia variedad de plastificantes de baja temperatura, mientras que las<br />
diferencias en efectividad a menudo son insignificantes. La elección se determina finalmente<br />
por propiedades como la volatilidad o la compatibilidad.<br />
Los vulcanizados resistentes al calor requieren plastificantes que tengan una volatilidad baja.<br />
Debe notarse que la volatilidad <strong>del</strong> producto puro no es decisiva, sino que lo es la volatilidad<br />
<strong>del</strong> vulcanizado, que depende de la compatibilidad y la migración.<br />
Los plastificantes particularmente adecuados para elastómeros polares son, por ejemplo, los<br />
trimelitatos o ésteres de pentaeritritol, ésteres poliméricos y poliéteres aromáticos, que actúan<br />
también como agentes de pegajosidad. En comparación con los plastificantes de ésteres<br />
comunes, su procesabilidad es más dificultosa. Los ésteres poliméricos exhiben,<br />
especialmente, una notable resistencia a la extracción con aceites y solventes alifáticos. Este<br />
grupo de plastificantes ha probado su uso en vulcanizados resistentes al calor a base de<br />
elastómeros térmicamente estables como HNBR, ACM y CSM.<br />
Los plastificantes de ésteres retardantes de la llama juegan un papel relativamente importante,<br />
ya que los productos que contienen halógenos, como las parafinas cloradas, no están<br />
permitidas para su uso. Los ésteres de fosfato se usan a menudo. Varios grupos están<br />
37
comercialmente disponibles, permitiendo una correcta elección con respecto a la resistencia<br />
al calor o al comportamiento a baja temperatura. Ellos son ésteres alquilo, arilo y mezclados.<br />
Los plastificantes antiestáticos son otro grupo importante. Debido a que tienen una<br />
compatibilidad limitada, se acumulan en la superficie <strong>del</strong> vulcanizado y reducen la resistencia<br />
superficial. Los representantes mejor conocidos de este grupo son los ésteres y éteres de<br />
poliglicol.<br />
Procesamiento de los Plastificantes<br />
La incorporación de los plastificantes, a niveles de dosis moderados, sobre molinos de dos<br />
rodillos o en el mezclador interno, es relativamente fácil. Actúan dispersamente durante la<br />
incorporación de la carga y al mismo tiempo se reduce la viscosidad <strong>del</strong> compuesto y,<br />
consecuentemente, la temperatura de procesamiento. Los compuestos que contienen<br />
plastificantes obtienen, generalmente, mezclas con una mejor pegajosidad en crudo y un<br />
mejor comportamiento de extrusión.<br />
En general, los plastificantes sintéticos tienen muy poca influencia sobre la vida en<br />
almacenamiento o la seguridad de prevulcanización de los compuestos.<br />
Productos <strong>Struktol</strong> y sus Usos<br />
La lista de productos de <strong>Struktol</strong> Co. Of America consiste de un número de plastificantes<br />
especializados. Los productos se muestran en la tabla de aplicación de la página 84<br />
38
Preparados<br />
Algunos ingredientes <strong>del</strong> compuesto son difíciles de incorporar y dispersar durante el<br />
mezclado, por ejemplo, un alto punto de fusión o la aglomeración <strong>del</strong> ingrediente causarán<br />
problemas. Otros ingredientes son altamente activos y son agregados sólo en pequeñas<br />
cantidades. En estos casos puede usarse un sistema dispersante para producir una preparación<br />
o mezcla con un comportamiento <strong>del</strong> proceso significativamente mejorado.<br />
Algunos productos químicos para caucho, tales como algunos acelerantes, exhiben una<br />
estabilidad de almacenamiento limitada, otros son sensibles a la humedad (CaO) o a la<br />
oxidación. Estos son protegidos por medio de aglutinantes o recubrimientos.<br />
Frecuentemente los productos químicos son polvos que son difíciles de manejar y dispersar.<br />
Pueden cargarse electrostáticamente y, como resultado, la incorporación será más dificultosa.<br />
Los polvos son indeseables por razones toxicológicas y ecológicas y esto ha llevado<br />
rápidamente al uso de aglutinantes y agentes dispersantes en la industria química.<br />
Generalmente los preparados son polvos recubiertos, gránulos y masterbatches y raramente<br />
son pastas.<br />
Los polvos fáciles de procesar son, en su mayoría, mezclas de productos químicos de tamaño<br />
de partícula fina con aceite y/o agentes dispersantes. Las mezclas muy homogéneas son no<br />
polvorientas, fáciles de manipular y pesar y pueden dispersarse fácil y uniformemente en el<br />
compuesto. El aceite y el agente dispersante pueden tener también una función de protección<br />
<strong>del</strong> producto químico.<br />
Los gránulos de productos químicos son usados ampliamente porque son fáciles de<br />
manipular. La forma más simple son gránulos obtenidos a través de fusión de productos<br />
químicos puros de bajo punto de fusión.<br />
Los gránulos son, a menudo, mezclas de productos químicos y varios aglutinantes. Ceras,<br />
aceites, látex, derivados de ácidos grasos y elastómeros, se usan como aglutinantes.<br />
Las formas de los gránulos son microperlas, macroperlas, pastillas, cilindros, esferas, cubos y<br />
gránulos comprimidos.<br />
En la mayoría de los gránulos los productos químicos están muy finamente dispersos por lo<br />
que se garantiza una dispersión sobresaliente en el compuesto. Las ventajas adicionales de los<br />
gránulos son que están libres de polvillo, son fáciles de pesar, en particular en pesado<br />
automático, tienen buena estabilidad y una rápida dispersión, lo que puede reducir el tiempo<br />
de mezclado y la generación de calor.<br />
Los masterbatches tradicionales, producidos a menudo por la misma industria <strong>del</strong> caucho a<br />
partir de productos químicos y un elastómero adecuado, han perdido su importancia con la<br />
introducción de gránulos unidos a elastómeros, que se producen como una línea de productos<br />
separada.<br />
Las pastas son raramente usadas hoy, ya que son difíciles de manipular.<br />
Los beneficios que pueden obtenerse de los preparados están remarcados en la Figura 40,<br />
donde se compara la dispersión de azufre soluble e insoluble con una alternativa tratada con<br />
aceite y preparados.<br />
39
Superior dispersión de los preparados de azufre STRUKTOL<br />
Azufre insoluble convencional Azufre soluble convencional<br />
Azufre insoluble tratado con aceite Preparación STRUKTOL de azufre soluble<br />
Preparación STRUKTOL de azufre insoluble Preparación STRUKTOL de azufre<br />
soluble/insoluble<br />
Superior dispersión de los preparados de azufre STRUKTOL<br />
40
Productos <strong>Struktol</strong> y sus Usos<br />
<strong>Struktol</strong> ha desarrollado un número de preparados especiales fáciles de procesar, a base de<br />
óxidos metálicos y azufre, que pueden ser difíciles de dispersar. Son suministrados como<br />
pastillas o polvos.<br />
Preparados de Oxido Metálico<br />
La línea de productos incluye preparados de óxido de zinc, peróxido de zinc y óxido de<br />
magnesio. Son gránulos y polvos <strong>del</strong> producto químico respectivo y <strong>del</strong> agente dispersante,<br />
que brindan una estabilidad de almacenamiento mayor, un pesado más fácil, mejor<br />
manipuleo, excelente dispersión y están libres de polvillo. Contribuyen a un procesamiento<br />
más fácil y a una mejor uniformidad batch a batch. Debido a su rápida incorporación, los<br />
ciclos de mezclado pueden acortarse y consecuentemente, puede minimizarse la historia<br />
térmica de los compuestos. La lista de productos puede encontrarse en la tabla de aplicación.<br />
Preparados de Azufre<br />
Se sabe que el azufre causa problemas de dispersión en los compuestos de caucho. Sin<br />
embargo, es importante distinguir entre azufre soluble, insoluble y coloidal, todos los cuales<br />
son usados.<br />
El azufre coloidal, producido a través <strong>del</strong> molido en molinos coloidales o de la precipitación<br />
de azufre de soluciones coloidales, es un material de tamaño de partícula muy fina, muy<br />
adecuado para compuestos de látex. Sedimenta escasamente y puede ser muy bien<br />
dispersado.<br />
En compuestos de caucho sólido se usa mayormente el azufre natural, soluble, molido y de<br />
alta pureza (99.5% min.). Se usa preferentemente una partícula de tamaño medio que es fácil<br />
de dispersar.<br />
En la mayoría de los casos los compuestos de caucho contienen más azufre <strong>del</strong> que es soluble<br />
en el respectivo elastómero a temperatura ambiente. Usualmente, sin embargo, se logra una<br />
disolución completa durante el mezclado cuando la temperatura de mezclado es lo<br />
suficientemente alta como para derretir el azufre. Durante el enfriamiento se forma una<br />
solución supersaturada en el compuesto, como fuente de cristales de azufre visible en la<br />
superficie luego de la migración.<br />
La cristalización ocurre una vez que se alcanza el límite de solubilidad. La velocidad de<br />
migración depende <strong>del</strong> contenido de carga y <strong>del</strong> elastómero. Compuestos altamente cargados<br />
exhiben una velocidad de migración más baja. Significativamente, más azufre es soluble en<br />
NR y SBR que en NBR, EPDM o IIR.<br />
41
Esto explica el largo tiempo de mezclado requerido para el azufre en IIR. Diferencias en la<br />
solubilidad y velocidad de migración pueden traer problemas cuando las mezclas de<br />
elastómeros se almacenan durante largos períodos de tiempo. Las mezclas de NR/BR o<br />
SBR/BR pueden mostrar una reducción de la resistencia a la tracción y de la elongación a la<br />
rotura, cuando la vulcanización se realiza después de un prolongado almacenamiento. (Figura<br />
41)<br />
Figura 41<br />
Resistencia a la Tracción vs. Tiempo<br />
Ya que el azufre es menos soluble en BR y su velocidad de difusión es más alta que en NR o<br />
SBR, pueden formarse cristales romboidales de azufre relativamente grandes en la fase BR.<br />
Por lo tanto es aconsejable retrabajar intensamente esas mezclas, luego de almacenamiento<br />
prolongado y antes de que se realice el moldeado, y la vulcanización debe ocurrir tan pronto<br />
como sea posible. Con el propósito de contrarrestar efectivamente estos problemas, se usa<br />
azufre insoluble en lugar de azufre molido, cuando el nivel de dosis está por encima <strong>del</strong><br />
límite de solubilidad <strong>del</strong> azufre. El beneficio <strong>del</strong> azufre insoluble es que es insoluble en<br />
caucho, no migra y no produce eflorescencia.<br />
El azufre insoluble se produce fundiendo el azufre soluble y enfriando instantáneamente el<br />
azufre caliente a temperatura ambiente. Se forma el azufre polimérico que es insoluble en<br />
solventes orgánicos y elastómeros. En el mezclado, está presente en el compuesto de caucho,<br />
como una suspensión en una forma similar a la de una carga inerte.<br />
Durante el procesamiento debe tenerse en cuenta la estabilidad <strong>del</strong> azufre insoluble: Siendo<br />
una modificación metaestable, puede revertirse rápidamente a azufre rómbico,<br />
particularmente a temperaturas elevadas y bajo la influencia de sustancias alcalinas. Por lo<br />
tanto, la temperatura de procesamiento no debe exceder los 100 ºC máx. durante tiempos<br />
prolongados.<br />
Para una buena distribución <strong>del</strong> azufre insoluble en un compuesto, se requiere un tamaño de<br />
partícula particularmente fina. Esto, sin embargo, hace que la dispersión en el elastómero sea<br />
más difícil. Además, el azufre insoluble es fuertemente propenso a cargas electrostáticas.<br />
Los problemas expuestos han llevado a <strong>Struktol</strong> al desarrollo de preparados de azufre<br />
adecuados. Estos son fáciles de incorporar y excelentes para dispersar. Por esta razón, se<br />
requiere sólo un tiempo de mezclado corto a temperaturas relativamente bajas al final <strong>del</strong><br />
ciclo de mezclado. El azufre es tratado con agentes dispersantes y surfactantes especiales.<br />
Los productos <strong>Struktol</strong> se describen en la tabla de aplicación.<br />
BR NR<br />
- 100<br />
70 30<br />
100 -<br />
42
Activadores<br />
Los activadores son aditivos de procesamiento que ayudan a la vulcanización, en particular,<br />
al curado con azufre normal. Actualmente, deben ser llamados más correctamente activadores<br />
de la cura.<br />
Casi todos los acelerantes orgánicos requieren el uso simultáneo de activadores inorgánicos u<br />
orgánicos para desarrollar toda su efectividad. El activador inorgánico más importante es el<br />
óxido de zinc. De los activadores orgánicos deben mencionarse los ácidos palmítico y láurico<br />
y sus sales de zinc. Estos pueden, también, mejorar la incorporación y la dispersión de la<br />
carga.<br />
Una de las características sobresalientes de los activadores de la cura es que, cantidades<br />
relativamente pequeñas resultan en un marcado aumento <strong>del</strong> estado de cura.<br />
Con muchos acelerantes, en particular aquellos a base de tiazoles como MTB o MTBS, el<br />
sistema caucho-azufre-acelerador-óxido de zinc experimenta una activación adicional a<br />
través de la adición de los ácidos grasos mencionados arriba. Esto lleva a una mejora<br />
significante en las propiedades físicas.<br />
La adición de ácido graso a los acelerantes a base de mercapto combinada con acelerantes<br />
alcalinos secundarios hace posible controlar, en gran medida, el comienzo de la cura.<br />
Se obtiene una mayor seguridad sobre la prevulcanización, y al mismo tiempo se logran<br />
mejores propiedades físicas.<br />
Surge entonces un complejo a base de acelerantes, azufre, óxido de zinc y ácido graso, que<br />
representa al agente acelerante actual. Esto fue bien ilustrado por Vander Kooi de <strong>Struktol</strong><br />
Company of America.<br />
La función <strong>del</strong> complejo formado a partir <strong>del</strong> zinc divalente, el ácido carboxílico, el azufre y<br />
el acelerante es controlar la formación de puentes de azufre durante la vulcanización.<br />
El zinc, como elemento de transición, tiene la habilidad de formar enlaces coordinados<br />
relativamente fuertes, y los complejos resultantes son bastante estables.<br />
Debido a la estructura electrónica <strong>del</strong> zinc, pueden formarse 4, 5 ó 6 complejos de<br />
coordinación. Han sido aislados estos complejos con ácidos grasos provenientes de la<br />
vulcanización con acelerantes de tiazol y ditiocarbamato. También se forman complejos y<br />
-alilo entre el zinc y olefinas simples.<br />
Se asume que el ion zinc causa la activación de los complejos por medio de expansión y<br />
contracción de sus capas electrónicas, y esta es la fuerza impulsora en el proceso de<br />
vulcanización.<br />
La reacción de apertura <strong>del</strong> anillo de azufre (Figura 42) y la formación de un<br />
entrecruzamiento (Figura 43) se muestran en los trabajos de Vander Kooi como ejemplos.<br />
43
Ligantes Figura 42 S,N,N<br />
Intermediario de la prevulcanización<br />
Um ejmplo de aniones O.S<br />
Bipimiramidales<br />
R= metilos, H, ENB<br />
Y= Otro ácido graso<br />
o acelerante<br />
Figura 43<br />
Intermediario <strong>del</strong> entrecruzamiento<br />
complejo alílico<br />
La apertura <strong>del</strong> anillo de azufre es descripta como un complejo bipiramidal con aniones<br />
azufre y oxígeno y azufre y por otro lado con azufre, dos ligandos amino y aniones oxígeno<br />
(fragmentos de TBBS). Los complejos formados como intermediarios permiten una adición<br />
controlada de azufre activado en forma de complejo a la olefina y, por esta razón, se forman<br />
los enlaces cruzados. Los acelerantes secundarios pueden incluirse y ser activados dentro de<br />
estas estructuras.<br />
Este mo<strong>del</strong>o explica las diferentes clases de enlaces cruzados. También hace comprensibles<br />
las diferencias en energía de activación y velocidad de reacción de varios cauchos. Se<br />
entienden también las reacciones competitivas entre los dobles enlaces y el enlace cis- de los<br />
ácidos grasos. La reacción, probablemente, une parte <strong>del</strong> jabón de zinc a la cadena <strong>del</strong><br />
elastómero e inicia una red iónica, secundaria.<br />
La mejor solubilidad de una sal de ácido graso, comparada con el óxido de zinc, y la mejor<br />
dispersión de los acelerantes y las cargas a través de su acción como lubricante y agente<br />
dispersante, parecen estar conectadas con las propiedades mecánicas superiores vistas a<br />
menudo con el uso de los jabones de zinc.<br />
La adición de ácido graso o su correspondiente jabón de zinc a compuestos con un sistema de<br />
cura a base de acelerantes mercapto, realza el módulo, la resistencia a la tracción, la dureza y<br />
la elasticidad. Debe tenerse en cuenta, sin embargo, que debido a compatibilidad limitada,<br />
algunos productos pueden causar eflorescencia.<br />
Los efectos de los ácidos grasos dependen, en gran medida, de su estructura. El efecto de<br />
activación aumenta con la longitud de la cadena. Debido a que el ácido esteárico y su sal de<br />
zinc son relativamente económicos, la industria <strong>del</strong> caucho ha estado satisfecha con ellos<br />
durante mucho tiempo.<br />
Hace varios años se descubrió que en compuestos para neumático de NR, altas adiciones de<br />
ácido esteárico (hasta 6 phr) mejoraban marcadamente la resistencia a la abrasión, el calor<br />
generado y la resistencia a la reversión. Se redujo la deformación por tensión. Esto condujo a<br />
fomentar extensas investigaciones en los laboratorios de <strong>Struktol</strong>, con el propósito de<br />
encontrar productos optimizados a partir de ácidos grasos específicos y de sus sales.<br />
Las altas dosis de ácido esteárico aumentan el número de enlaces cruzados monosulfídicos<br />
estables y el estado de curado. Por lo tanto, se mejoran la resistencia a la reversión y la<br />
deformación permanente por compresión.<br />
Los ácidos grasos comerciales son, por ejemplo, ácidos de cadena recta con cadenas<br />
hidrocarbonadas de C12 a C18, saturados o insaturados, como los ácidos láurico, oleico y<br />
esteárico. Estos ácidos están disponibles en combinaciones variables que resultan de la<br />
refinación de materias primas naturales.<br />
44
Jabones de Zinc para <strong>Caucho</strong><br />
Acido carboxílico Producto MP (ºC)<br />
Insaturado<br />
Insaturado/Saturado<br />
Saturado<br />
Ramificado<br />
Cíclico<br />
Arilo<br />
Figura 44<br />
Talato de Zinc<br />
Tallowato de Zinc<br />
Laurato de Zinc<br />
Estearato de Zinc<br />
Etilhexanoato de Zinc<br />
Naftenato de Zinc<br />
Resinato de Zinc<br />
STRUKTOL AKTIVATOR 73<br />
Sales de zinc de varios ácidos grasos están en el mercado (Figura 44).<br />
80-100<br />
95-105<br />
120-130<br />
120-130<br />
líquido<br />
líquido<br />
130-200<br />
Dependiendo de la estructura de los ácidos grasos, sus sales de zinc exhiben efectos bastante<br />
diferentes en los compuestos de caucho (Figura 43). Sus propiedades físicas están<br />
determinadas por la relación entre la parte orgánica y el contenido de metal y sus estructuras.<br />
Por encima de los 6 a 8 átomos de carbono su solubilidad en agua es muy baja. El grupo<br />
hidrofóbico determina el parámetro de solubilidad, en otras palabras, son surfactantes. De<br />
este modo, pueden formar capas de micelas entre las cadenas <strong>del</strong> elastómero. Por lo tanto, son<br />
capaces de mejorar el flujo <strong>del</strong> compuesto.<br />
Varios jabones de ácidos orgánicos han sido probados en NR con el propósito de demostrar la<br />
dependencia de sus propiedades sobre la estructura. Se examinó la influencia de la longitud<br />
de la cadena (Figura 46), de la ramificación (Figura 47) y <strong>del</strong> contenido de grupos arilo<br />
(Figura 48) sobre la densidad de enlaces cruzados y la resistencia a la reversión. Los<br />
compuestos de caucho usados fueron formulaciones prácticas <strong>del</strong> tipo de las que se usan en<br />
neumáticos. La retención <strong>del</strong> módulo luego de sobrevulcanizado (Figura 49) y la deformación<br />
permanente por compresión reducida (Figura 50) muestra los efectos de diferentes estructuras<br />
de ácido.<br />
La densidad de enlaces cruzados y la estructura de la red son controladas por la estructura y<br />
la dosis de los jabones de zinc, la estructura <strong>del</strong> elastómero, sin embargo, también debe<br />
tenerse en cuenta cuando se estudian los efectos.<br />
Efectos de Curado<br />
Debidos a la Estructura <strong>del</strong> Jabón de Zinc<br />
Módulo, MPa<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
Figura 45<br />
Acido<br />
Esteárico<br />
Jabón de Zinc<br />
de Sebo<br />
Jabón de Zinc<br />
Arilo<br />
Módulo Reversión<br />
Jabón Alquilo<br />
Ramificado<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
0<br />
T (min) Torque a 5 pt Goteo<br />
Resistencia a la Reversión con Jabones de Zn<br />
Acidos grasos lineales<br />
6<br />
5<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
0<br />
t95r/t90 a 160 ºC<br />
Figura 46<br />
Acido<br />
esteárico<br />
95<br />
C6 C8 C10 C12 C18<br />
45
Efecto de la Reversión de ácido graso ramificado<br />
Jabones de Zn C8-C10<br />
t95r/t90 a 160 ºC<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
0<br />
Figura 47<br />
Lineal Primario<br />
Ramificado<br />
Secundario Terciario<br />
Los jabones de zinc provenientes de mezclas de ácidos de C16 a C18 saturados e insaturados<br />
son, más bien, lubricantes antes que activadores <strong>del</strong> curado. Los jabones de zinc a base de<br />
ácidos alifáticos que contienen grupos arilo y ácidos alifáticos ramificados exhiben, sin<br />
embargo, una efectividad diferente como activadores <strong>del</strong> curado (Figura 45). Se obtiene una<br />
alta resistencia a la reversión con jabones de zinc lineales de ácidos de C8-C10.<br />
Comparaciones de jabones de zinc a base de ácidos grasos ramificados muestran que los<br />
ácidos carboxílicos ramificados primarios también tienen prácticamente el mismo efecto<br />
positivo sobre la reversión.<br />
Una polaridad y una actividad más altas de los grupos arilo lleva también a productos<br />
efectivos para el control de la resistencia a la reversión.<br />
Las sales de zinc arilo, además, mejoran significativamente la velocidad de extrusión, como<br />
se muestra en la Figura 51. A través de la selección correcta de los ácidos grasos y las<br />
correspondientes sales de zinc, se pueden lograr mejores características de cura con cauchos<br />
de dieno, particularmente NR, en otras palabras, pueden controlarse la velocidad de curado,<br />
la densidad de reticulación y el tipo de puentes de azufre. Esto resulta en una mejor<br />
resistencia a la reversión, mejores propiedades dinámicas, tan <strong>del</strong>ta y calor generado<br />
reducidos y también mejores propiedades físicas, tales como menor deformación permanente<br />
por compresión y módulo más alto.<br />
Cuando se usan jabones de zinc, el ácido esteárico puede ser eliminado parcial o totalmente,<br />
en particular cuando se usan a altos niveles de dosis. Además, puede reducirse la dosis de<br />
óxido de zinc. <strong>Struktol</strong> ha desarrollado varios productos entre los cuales STRUKTOL<br />
AKTIVATOR 73 y STRUKTOL ZEH se utilizan satisfactoriamente.<br />
STRUKTOL ZEH es un 2-etilhexanoato de zinc. Siendo solubles en caucho, ambos<br />
productos tienen una alta compatibilidad y no tienen tendencia a eflorecer aún usado en altas<br />
dosis. STRUKTOL ZEH ha sido probado como un componente efectivo de sistemas de<br />
curado solubles en EV.<br />
Con la experiencia de muchas evaluaciones y a través de la elección apropiada de los ácidos<br />
grasos de interés, las posibilidades para mejorar el procesamiento, y la vulcanización en<br />
particular, y para el control efectivo de la reversión, están ahora al alcance de la mano.<br />
<strong>Struktol</strong> ha lanzado varios productos, de los cuales es exitoso el STRUKTOL<br />
AKTIVATOR 73, mezcla de jabones de zinc de ácidos carboxílicos lineales seleccionados y<br />
la sal de zinc de un ácido aromático.<br />
46
Figura 48<br />
Reversión en Reómetro<br />
Resistencia a la Sobrevulcanización-Módulo<br />
Resistencia a la Sobrevulcanización-<br />
Porcentaje de Cambio,5cT95@150 ºC<br />
Módulo 5<br />
Figura 49<br />
Tiempo a Tmáx - 5 Unidades @160 ºC<br />
45<br />
40<br />
35<br />
30<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
0<br />
-5<br />
-10<br />
-15<br />
-20<br />
5<br />
0<br />
2 Acido Esteárico<br />
4,5 Acido Esteárico<br />
5 Aktivator 73<br />
1<br />
M100 M300<br />
2 Acido Esteárico 4,5 Acido Esteárico 5 Aktivator 73<br />
Porcentaje<br />
Deformación Permanente por Compresión<br />
Figura 50<br />
110<br />
100<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
90<br />
80<br />
0<br />
Velocidad relativa de Extrusión<br />
Compuesto de NR para Camión ( AMF 200 Orbitread)<br />
Figura 51<br />
2 Acido Esteárico 4,5 Acido Esteárico 5 Aktivator 73<br />
120Velocidad<br />
de Extrusión<br />
50 ºC 70 ºC<br />
2 Acido Esteárico 2 Acido Esteárico 2 Jabón de Zn Arilo<br />
6 Acido Esteárico 5 Jabón de Zn Arilo<br />
1<br />
47
Procesamiento con Activadores de la Vulcanización<br />
Cuando los efectos dispersantes de los activadores son de primordial importancia, deben<br />
agregarse tempranamente con el caucho. Cuando los efectos lubricantes tienen prioridad, la<br />
adición debe realizarse lo más tarde posible.<br />
Los productos disponibles se resumen de acuerdo a sus propiedades y áreas de aplicación<br />
(Figura 52). Información adicional se encuentra disponible en la tabla de aplicación.<br />
FUNCIONES<br />
PRODUCTOS<br />
Activator 73 A ZEH IB 531<br />
Compuestos de extrema baja viscosidad <br />
Activación de la carga <br />
Compuestos esponjosos <br />
Activación <strong>del</strong> curado <br />
Mejora de la resistencia al desgarre en<br />
caliente<br />
Apariencia<br />
Factor de carga<br />
POLIMERO<br />
NIVEL<br />
phr aprox.<br />
2<br />
4<br />
<br />
3 0.5<br />
3<br />
NR <br />
SBR <br />
BR <br />
EPDM <br />
NBR <br />
IIR <br />
Halo IIR <br />
Figura 52<br />
Muy Bueno Bueno<br />
48
Silanos<br />
Son agentes de acoplamiento entre cargas minerales y polímeros. <strong>Struktol</strong> ha desarrollado<br />
una línea que atiende las necesidades de la Industria <strong>del</strong> <strong>Caucho</strong>.<br />
Cargas de color cuyo poder de refuerzo se activa con la utilización de Silanos<br />
Tipo Dosis sugerida(% sobre carga)<br />
Silica 3 – 13<br />
Caolin 0,3 – 1,0<br />
Silicato de Calcio 6 – 7<br />
Talco (silicato de magnesia) 1 – 4<br />
Silica ahumada 3 – 15<br />
Efectividad de los Silanos en diferentes elastómeros<br />
ACM Sin Información<br />
IIR Bueno<br />
HIIR (Halobutilo) Bueno<br />
XNBR Bueno<br />
EPDM Excelente<br />
ECO Excelente<br />
FKM Sin Información<br />
CM Bueno<br />
CSM Excelente<br />
SBR Excelente<br />
CR Excelente<br />
NBR Excelente<br />
BR Excelente<br />
NR Excelente<br />
IR Excelente<br />
URETANO Bueno<br />
AEM (Vamac) Bueno<br />
Mezclado<br />
La operación de mezclado es crítica para el pleno aprovechamiento de las propiedades de los<br />
SILANOS.<br />
Parte de la carga no negra, o toda ella, debe estar dispersa antes de la adición de los<br />
STRUKTOL ® SCA. Algunos generadores de radicales libres (antioxidantes, estabilizadores)<br />
interfieren con la actividad de los silanos y deben agregarse más tarde en el ciclo de<br />
mezclado<br />
49
Esquema típico de mezclado sugerido<br />
0’ <strong>Caucho</strong><br />
½’ ½ a toda la carga clara, STRUKTOL ® SCA<br />
2 ½’ Resto de carga clara, negro de humo, plastificante, ácido esteárico, óxido de<br />
zinc, antioxidante, PEG, DEG,TEA.<br />
3 ½’ Antioxidantes, antiozonantes<br />
4 ½’ Limpiar<br />
5 ½’ Descargar<br />
Debido a la actividad de curado de los STRUKTOL ® SCA, es necesario controlar la<br />
temperatura máxima de mezclado.<br />
Las siguientes son las temperaturas máximas recomendadas en mezclador interno:<br />
<strong>Caucho</strong> Natural 150 ºC<br />
SBR 145 ºC – 160ºC<br />
NBR 140 ºC<br />
50
Areas de aplicación de Silanos en la Industria <strong>del</strong> <strong>Caucho</strong><br />
AREA MEJORA<br />
Calzado – Aumenta Resistencia a la abrasión<br />
– Aumenta Resistencia al corte y desgarre<br />
– Aumenta Resistencia a la flexión<br />
Rodillos – Aumenta Resistencia a la abrasión<br />
– Aumenta Resistencia al envejecimiento<br />
– Mejora Procesamiento<br />
– Reducción de la deformación (mejor soporte de la carga)<br />
– Reduce el hinchamiento en agua<br />
– Menor histéresis<br />
Moldeados – Aumenta módulo<br />
– Mejora Resistencia al envejecimiento por calor<br />
– Deformación permanente por compresión<br />
– Mejora Propiedades dinámicas<br />
– Reduce el hinchamiento por líquidos polares<br />
– Sustitución de cargas negras por color.<br />
Mangueras – Aumenta Resistencia a la abrasión en la cubierta<br />
– Aumenta Resistencia al envejecimiento por calor<br />
– Aumenta módulo<br />
– Menor deformación permanente por compresión<br />
– Aumenta Adhesión a refuerzos<br />
Neumáticos Sólidos – Aumenta Resistencia a la abrasión<br />
– Menor histéresis<br />
– Aumenta módulo<br />
– Procesamiento<br />
– Aumenta Adhesión a refuerzos (posible)<br />
Neumáticos – Aumenta Resistencia al Desgarre en caliente(banda de rodamiento)<br />
– Aumenta Adhesión(cojines y carcasa)<br />
Correas<br />
Correas planas<br />
– Aumenta Resistencia a la abrasión<br />
– Aumenta Resistencia a la reversión<br />
– Disminuye Costos con la sustitución de negros de humos por caolines<br />
– Aumenta Adhesión a refuerzos<br />
-- Aumenta Resistencia a la flexión<br />
-- Aumenta módulo<br />
Correas V – Aumenta módulo<br />
– Aumenta Resistencia a la abrasión<br />
– Aumenta Resistencia a la flexión<br />
– Aumenta Adhesión a refuerzos<br />
51
Nombre <strong>del</strong> Producto: Composición Química: Características: Propiedades: Presentación<br />
STRUKTOL ® SCA 98<br />
Bis (3-trietoxisililpropil)<br />
tetrasuluro<br />
• Mejora la capacidad<br />
reforzante de las cargas<br />
Contenido de Azufre:<br />
con grupos silanol Gravedad específica:<br />
• Mejora la resistencia a<br />
la abrasión<br />
• Proporciona mayores<br />
módulos<br />
• Mejora la resistencia<br />
al rodamiento en los<br />
compuestos de bandas<br />
de rodamiento de<br />
neumáticos (llantas)<br />
STRUKTOL ® SCA 98CB Igual a SCA 98 • Igual a SCA 98 Contenido de Azufre:<br />
STRUKTOL ® SCA 98PL<br />
STRUKTOL ®<br />
SCA 98WT<br />
STRUKTOL ®<br />
SCA 930CB<br />
STRUKTOL ® SCA 960 γ-Glicidiloxipropil<br />
trimetoxi silano<br />
Gravedad específica:<br />
Igual a SCA 98 • Igual a SCA 98 Contenido de Azufre:<br />
Gravedad específica:<br />
Igual a SCA 98 • Igual a SCA 98 Contenido de Azufre:<br />
Cloropropiltrietoxi silano • Mejora las<br />
características<br />
reforzantes de las<br />
cargas minerales en<br />
elastómeros<br />
halogenados<br />
• Principalmente usado<br />
en resinas epoxi<br />
reforzadas con fibra de<br />
vidrio, ABS, Nylon y<br />
PBT<br />
• Mejora las resistencia<br />
a la tracción<br />
• Mejora la resistencia<br />
al desgarre<br />
• Mejora la<br />
extensibilidad relativa<br />
Gravedad específica:<br />
Contenido de Cloruro:<br />
Gravedad específica:<br />
21-23%<br />
1.089<br />
11-13%<br />
1.30<br />
10.5-<br />
11.5%<br />
1.006<br />
Líquido amarillo claro<br />
Micrcápsulas negras<br />
Pastillas amarillo claro<br />
15-16.56% Polvo blanco grisáceo<br />
1.283<br />
7.2% + 0.5 Polvo negro<br />
1.30<br />
Contenido de SCA 960: >95.0%<br />
Gravedad específica:<br />
1.070+0.0<br />
50<br />
Líquido claro<br />
52
Nombre <strong>del</strong> Producto: Composición Química: Características: Propiedades: Presentación<br />
STRUKTOL ® SCA 971 Vinil trimetoxi silano • Mejora la capacidad<br />
de refuerzo de las<br />
cargas con grupos<br />
silanol en compuestos<br />
curados con peróxido<br />
STRUKTOL ® SCA 972 Vinil tri(2-metoxietoxi)<br />
silano<br />
• Mejora la resistencia a<br />
la tracción<br />
• Mejora la resistencia<br />
al desgarre<br />
• Mejora la resistencia a<br />
la abrasión<br />
• Mejora la capacidad<br />
de refuerzo de las<br />
cargas con grupos<br />
silanol en compuestos<br />
curados con peróxido<br />
• Mejora la resistencia a<br />
la tracción<br />
• Mejora la resistencia<br />
al desgarre<br />
• Mejora la resistencia a<br />
la abrasión<br />
Contenido de SCA<br />
971:<br />
Gravedad específica:<br />
Contenido de SCA<br />
972:<br />
Gravedad específica:<br />
STRUKTOL ® SCA 972PL Igual a SCA 972 • Igual a SCA 972 Contenido de SCA<br />
972:<br />
Gravedad específica:<br />
STRUKTOL ® SCA 972WT Igual a SCA 972 • Igual a SCA 972 Contenido de SCA<br />
972:<br />
STRUKTOL ® SCA 974<br />
-Metacriloxipropil<br />
trimetoxi silano<br />
• Mejora el<br />
acoplamiento de las<br />
cargas con grupos<br />
silanol, y fibra de vidrio<br />
a la matriz de resinaspolímeros<br />
Gravedad específica:<br />
Contenido de SCA<br />
974:<br />
Gravedad específica:<br />
STRUKTOL ® SCA 974WT Igual a SCA 974 • Igual a SCA 974 Contenido de SCA<br />
974:<br />
STRUKTOL ® SCA 984 3-Tiocianatopropiltrietoxi<br />
silano<br />
Gravedad específica:<br />
> 99.5%<br />
0.970+0.020<br />
>98.0%<br />
1.040+0.020<br />
50%+1.00<br />
0.991+0.020<br />
68-72%<br />
1.42+0.020<br />
>97.0%<br />
1.040+0.020<br />
68-72%<br />
1.598+0.020<br />
Líquido amarillo<br />
claro<br />
Líquido claro<br />
Pastillas blancas<br />
Polvo gris claro<br />
Líquido claro<br />
Polvo blanco grisáceo<br />
• Pproporciona mayores Contenido de Azufre: 12%+1.00 Líquido color ámbar<br />
módulos<br />
• Mejora la compresión<br />
• Mejora la resistencia<br />
ala abrasión<br />
Gravedad específica: 1.03<br />
53
Nombre <strong>del</strong> Producto: Composición Química: Características: Propiedades: Presentación<br />
STRUKTOL ® SCA 985<br />
STRUKTOL ® SCA 985CB<br />
STRUKTOL ® SCA 985PL<br />
Bis (3-trietoxisililpropil)<br />
disulfuro<br />
STRUKTOL ® SCA 989 3-Mercaptopropiltrietoxi<br />
Silano<br />
• Mejora la capacidad<br />
reforzante de las cargas<br />
Contenido de Azufre:<br />
con grupos silanol Gravedad específica:<br />
• Mejora la resistencia a<br />
la abrasión<br />
• Proporciona mayores<br />
módulos<br />
• Mejora la resistencia<br />
al rodamiento en<br />
compuestos de bandas<br />
de rodamiento de<br />
neumáticos(llantas)<br />
Igual a SCA 985 • Igual a SCA 985 Contenido de Azufre:<br />
Gravedad específica:<br />
Igual a SCA 985 • Igual a SCA 985 Contenido de Azufre:<br />
Gravedad específica:<br />
12.5-14.5%<br />
1.04<br />
7.5%+1.0<br />
1.00<br />
6-7%<br />
.991<br />
Líquido amarillo<br />
Perlas negras<br />
Pastillas naranja claro<br />
• Mejora la resistencia a Contenido de MPTES: 95% Líquido claro<br />
la tracción<br />
• Mejora la resistencia<br />
al desgarre<br />
• Mejora la resistencia a Gravedad específica: 1.00<br />
la abrasión<br />
STRUKTOL ® SCA 989WT Igual a SCA 989 • Igual a SCA 989 Contenido de SCA 989: 70%<br />
STRUKTOL ® SCA 1100 Aminopropil trietoxi<br />
silano<br />
Gravedad específica:<br />
• Mejora las Pureza mínima:<br />
propiedades reforzantes<br />
de las cargas que Gravedad específica:<br />
contienen grupos<br />
hidroxilo<br />
1.20<br />
98.0%<br />
0.946+0.01<br />
Polvo gris claro<br />
Líquido incoloro<br />
54
Antiadherentes<br />
Los agentes de separación se definen como sustancias que reducen la adhesión entre dos<br />
superficies en contacto una con la otra.<br />
El término de agente de separación se aplica generalmente a los materiales utilizados para<br />
reducir el pegado de cauchos crudos como ser planchas mezcladas "wig wag" o preformas a<br />
moldear.<br />
En algunos casos se utilizan lubricantes a fin de dotar a los artículos vulcanizados de<br />
propiedades de deslizamiento y facilitar el armado de las partes.<br />
Los agentes de separación han ganado una creciente importancia en el procesamiento<br />
moderno <strong>del</strong> caucho dado que ellos promueven una producción más económica y menos<br />
problemática y contribuyen a mejorar la calidad. En contraste con otros productos químicos<br />
para caucho, la correlación entre estructura y efectos está escasamente investigada y descripta<br />
dado que este es un campo muy complejo. Sin embargo, en esta área es necesario un<br />
desarrollo muy específico <strong>del</strong> producto. Al igual que con otros auxiliares de procesamiento,<br />
la cantidad de productos en el mercado va constantemente en aumento. A menudo se<br />
encuentran productos específicos que fueron desarrollados para solucionar problemas<br />
particulares de procesamiento para una determinada industria y equipo de procesamiento. La<br />
mayoría de los agentes de separación son productos combinados. Por ejemplo, uno de los<br />
componentes de un agente desmoldante semipermanente puede producir adhesión de la<br />
película a la superficie <strong>del</strong> molde, mientras el otro componente toma a su cargo la verdadera<br />
función de separación.<br />
Agentes de Separación para Compuestos Crudos y Materiales en Proceso<br />
La mayoría de los compuestos crudos exhiben una alta pegajosidad, la que produce un<br />
pegado indeseable de planchas, preformas o extrudados. Por esta razón se utilizan los agentes<br />
de separación, los que forman un film en la superficie de las partes. El film debe ser móvil y<br />
estable. Sin embargo, en el procesamiento posterior de las planchas o cintas de alimentación,<br />
el agente de separación debe ser fácilmente incorporado y no debe interferir con el moldeo o<br />
vulcanización.<br />
Los agentes de separación utilizados en la producción de perfiles y mangueras no deben<br />
interferir en el aspecto superficial <strong>del</strong> producto terminado.<br />
En los comienzos <strong>del</strong> procesamiento <strong>del</strong> caucho se utilizaban agentes en polvo basados en<br />
talco, caolín, mica, estearato de zinc, almidón de maíz y similares. Los agentes en polvo de<br />
estas características tenían un efecto de separación relativamente bueno pero originaban una<br />
considerable contaminación de la zona de trabajo. Por esta razón los usuarios cambiaron a<br />
suspensiones acuosas conteniendo jabones como estabilizantes. La tendencia al polvo fue<br />
disminuyendo y se obtuvo una más pareja distribución superficial <strong>del</strong> agente de separación.<br />
Las dispersiones particulares de agentes en polvo en el procesamiento posterior <strong>del</strong><br />
compuesto, son sin embargo problemáticas, en particular cuando se forman aglomerados.<br />
Pueden resultar pliegues o líneas de flujo y dar lugar a problemas en la producción de<br />
extrudados. Las suspensiones pueden dar problemas en el equipo de "batch-off" a través de<br />
contaminación o de obturación de los picos.<br />
Los modernos agentes de separación son mayormente solubles en agua y mezclas fácilmente<br />
dispersables de tensoactivos (jabones) y materiales formadores de film (metil celulosa,<br />
alcohol polivinílico).<br />
A veces se agrega una carga fácilmente dispersable a fin de obtener un film relativamente<br />
seco que reduzca el resbalamiento de la cinta de compuesto durante la alimentación a las<br />
extrusoras.<br />
55
A fin de evitar corrosión en el equipo y la degradación de los jabones, contienen inhibidores<br />
de corrosión y bactericidas. Para suprimir la espuma en el equipo de "batch-off" se agregan<br />
agentes antiespumantes.<br />
Además de un buen comportamiento separador, la composición no debe lubricar la superficie<br />
de la plancha dado que su resbalamiento dará origen a inestabilidad de las planchas durante el<br />
almacenamiento en pallets. El agente de separación debe ser fácilmente reabsorbido en el<br />
compuesto y no tener influencia en la vulcanización.<br />
Cuando se requiere una buena adhesión o en la producción de piezas goma-metal,<br />
ocasionalmente aún se utiliza el estearato de zinc dado que, a altas temperaturas, migra<br />
fácilmente dentro <strong>del</strong> compuesto (NR).<br />
Los productores de soluciones para impregnar planchas poseen un rango de productos<br />
estándar pero la mayoría ofrecen producir mezclas específicas para problemas específicos. El<br />
desarrollo de estos productos esta ampliamente basado en la experiencia práctica.<br />
Agentes Desmoldantes<br />
En la producción de artículos moldeados los compuestos tienden a pegarse a la superficie <strong>del</strong><br />
molde. Los vulcanizados son difíciles de desmoldar y en casos extremos se dañan en la<br />
extracción.<br />
Los productos de descomposición de los compuestos de caucho conducen a la formación,<br />
sobre la superficie <strong>del</strong> molde, de una capa similar a un barniz. El método clásico de limpieza<br />
de moldes, granallado con microesferas, es un proceso caro, requiere tiempo y en poco<br />
tiempo, al repetirse frecuentemente, destruye moldes de precisión.<br />
Los compuestos que poseen, a altas temperaturas, relativamente baja viscosidad, como<br />
ebonita, suelas conteniendo resina de alto estireno y esponja, tienden a pegarse a los moldes<br />
pulidos y dan origen a la inclusión o atrapado de aire en la superficie. Esto produce marcas en<br />
los vulcanizados. En los comienzos el efecto de venteo necesario fue obtenido a través de<br />
polvos. Los agentes de polvo eran talco y mica los que actualmente no pueden ser utilizados<br />
por razones ecológicas.<br />
La utilización de agentes desmoldantes puede evitar estos problemas. Las substancias deben<br />
formar un film liso, coherente e inerte. Los mismos deben ser químicamente resistentes,<br />
estables térmicamente, poseer baja solubilidad en el compuesto y ser incompatibles con los<br />
elastómeros.<br />
Además, se requiere que el film antiadherente posea una vida útil prolongada.<br />
El film antiadherente debe tener espesor micrométrico y poseer un bajo coeficiente de<br />
fricción. Él protege la superficie <strong>del</strong> molde de contaminación y facilita un uso prolongado <strong>del</strong><br />
molde o su vida útil antes que se necesite su limpieza, reduciendo tiempos perdidos y al<br />
mismo tiempo bajando costos, en muchos casos, en forma considerable.<br />
En la producción de mangueras es dificultoso calzar la manguera cruda en el mandril y<br />
retirarla <strong>del</strong> mismo una vez vulcanizada. Los agentes en polvo poseen un buen efecto de<br />
despegue pero el efecto lubricante es mayormente insuficiente. Los problemas de polvo<br />
asociados con los agentes de separación son particularmente importantes en la producción de<br />
mangueras.<br />
En estas aplicaciones están ampliamente utilizados los agentes de despegue de mandril.<br />
Una variedad de nuevos agentes líquidos de separación, particularmente adecuados para la<br />
vulcanización de mangueras conformadas, ha sido desarrollada por Schill & Seilacher. Ellos<br />
están basados en poliésteres solubles en agua patentados (DE 195 15314 C1). Ellos son<br />
inodoros, inofensivos toxicológicamente y pueden ser lavados con agua. La mayoría de los<br />
tipos son rápidamente biodegradables.<br />
56
Agentes desmoldantes modernos, fáciles de manejar y efectivos están disponibles para<br />
diversos usos. Además de buenas propiedades de despegue, muchos de ellos también reducen<br />
la contaminación <strong>del</strong> molde. Sin embargo, para una efectiva y eficiente limpieza <strong>del</strong> molde,<br />
se han desarrollado compuestos limpiadores de moldes específicos.<br />
Los agentes desmoldantes pueden ser clasificados como sigue:<br />
Agentes en Polvo<br />
En forma similar a los agentes de separación usados en planchas crudas, los agentes en polvo<br />
son talco, mica, harina de maíz, etc. Ellos a menudo producen un despegue suficiente y un<br />
buen venteo <strong>del</strong> molde pero producen una intensa contaminación <strong>del</strong> molde a través de<br />
incrustaciones con productos de descomposición <strong>del</strong> compuesto de caucho. Además de la<br />
superficie aterciopelada de la parte de caucho obtenida con los agentes en polvo, el<br />
tratamiento posterior para eliminar los residuos <strong>del</strong> agente en polvo es complejo. La molestia<br />
<strong>del</strong> polvo es un efecto secundario inaceptable cuando se utilizan este tipo de agentes. Por tal<br />
motivo los mismos son raramente utilizados como agentes de desmolde y sólo<br />
ocasionalmente como parte de agentes de despegue líquidos en neumáticos.<br />
Agentes Desmoldantes Orgánicos<br />
Los agentes desmoldantes pueden ser obtenidos ya sea en solventes o en forma acuosa como<br />
emulsiones, dispersiones o solución, son aplicados al molde caliente como una capa fina a<br />
pincel o en spray. En general, el efecto antiadherente es muy bueno, pero a menudo la<br />
estabilidad térmica no es suficiente para soportar temperaturas de vulcanización de hasta 200<br />
ºC. Los productos resultantes de la descomposición provocan la contaminación <strong>del</strong> molde y<br />
se forman incrustaciones o un depósito similar a un barniz.<br />
No obstante estas desventajas y dejando a un lado los productos basados en aceite de silicona,<br />
los agentes desmoldantes orgánicos son los más ampliamente utilizados dado que en general<br />
son baratos y toxicológicamente inofensivos. A menudo están contenidos en agentes<br />
desmoldantes combinados basados en siliconas. También son utilizados cuando existen<br />
problemas de adherencia y no puede utilizarse la silicona.<br />
Las substancias básicas de estos agentes de separación son mayormente sales de ácidos<br />
grasos (jabones), tensoactivos (alcanos sulfonados), alcoholes etoxilados, amidas<br />
taurocólicas, poliéteres, etc. El desarrollo tiende a materiales que sean estables térmicamente.<br />
Además, se favorecen aquellas substancias que no solo poseen propiedades de despegue sino<br />
también las de penetrar y aflojar las contaminaciones <strong>del</strong> molde. La contaminación suelta, es<br />
luego eliminada con el artículo vulcanizado. Los moldes pueden permanecer limpios por un<br />
período prolongado de tiempo.<br />
Los agentes de despegue de mandril modernos mencionados más arriba, pertenecen también<br />
a este grupo.<br />
Estos no son rociados sobre el mandril sino que el extremo de la manguera es sumergido en<br />
el agente de despegue justo antes de colocar la manguera en el mandril. Fluyendo dentro de la<br />
manguera, el agente de despegue moja el interior de la misma y el mandril. Luego de la<br />
vulcanización, la manguera puede extraerse fácilmente <strong>del</strong> mandril. En esta aplicación se<br />
requiere <strong>del</strong> agente de despegue, un excelente poder mojante y una fácil extracción.<br />
Aceites de Silicona<br />
Son por lo general más costosos que los agentes de despegue orgánicos, sin embargo, poseen<br />
un buen efectos de despegue y son térmicamente estables por lo que han encontrado amplio<br />
uso como sprays, emulsiones acuosas o soluciones. Es desventajoso que reaccionen con los<br />
peróxidos, por lo que no son adecuados para compuestos curados con peróxidos. Ellos<br />
interfieren con los recubrimientos superficiales de los vulcanizados y ocasionalmente pueden<br />
impedir la formación de un film antiozonante protector en la superficie. Debido a su fuerte<br />
57
efecto de despegue, una sobre concentración local puede hacer que la adhesión en el molde<br />
sea imposible. Por otro parte, los aceites de silicona dan a la superficie de los vulcanizados<br />
buenas propiedades de antifricción y un brillo agradable.<br />
Los agentes de despegue orgánicos son a menudo combinados con aceites de silicona a fin de<br />
utilizar los productos individualmente a baja concentración y minimizar las potenciales<br />
desventajas de los componentes.<br />
Agentes Desmoldantes Semipermanentes<br />
En forma similar a las lacas de esmaltación, estos sistemas de desmolde, basados<br />
comúnmente en resinas de silicona, son sopleteados sobre los moldes y reticulados con calor.<br />
Las resinas se ligan física o químicamente a la superficie <strong>del</strong> molde y luego de su aplicación<br />
(usualmente mediante soplete) durante el calentamiento <strong>del</strong> molde a la temperatura de<br />
vulcanización, se adhieren fuertemente al sustrato. Además de un fácil desmolde estos<br />
reducen en forma significativa la contaminación.<br />
Aplicados correctamente, estos producen un film extremadamente <strong>del</strong>gado de alrededor de<br />
300 nm. Esto fue encontrado en investigaciones de Schill & Seilacher por medio de un<br />
Microscopio Electrónico de Escaneo con Emisión de Campo (FE-SEM) (Figura 53) y<br />
Microscopía de Fuerza Atómica (AFM).<br />
Figura 53<br />
Imagem FE-SEM de la superfície de un<br />
plato de metal recubierto con Permalease 70<br />
58
El film antiadherente tiende a nivelar la superficie rugosa <strong>del</strong> molde y produce un<br />
recubrimiento parejo. De seta manera se obtiene un menor coeficiente de fricción. Esto se<br />
muestra en la siguiente figura, representando una placa de metal descubierta en una mitad y<br />
en la otra mitad recubierta con STRUKTOL PERMALEASE 70.<br />
left side – uncoated<br />
right side - coated<br />
Figura 54<br />
Imagen AFM de las fuerzas de fricción sobre la superficie<br />
de un plato de metal sin cubrir y cubierto con Permalease 70<br />
Frictional Force Mode at Coating Edge<br />
Los recubrimientos de Politetrafluoroetileno (PTFE), que ocasionalmente son utilizados<br />
como agentes desmoldantes, adolecen de fragilidad mecánica y pobre adhesión.<br />
Lubricantes <strong>del</strong> Compuesto<br />
El efecto antiadherente de los lubricantes que son incorporados al compuesto de caucho lleva<br />
a una cierta incompatibilidad con los elastómeros. Estos no deben cambiar las propiedades<br />
<strong>del</strong> vulcanizado. Por lo tanto ellos son, en general, especialidades adaptadas a los elastómeros<br />
individuales y a los compuestos. Los organosiliconas desarrollados por Schill & Seilacher<br />
pueden ser considerados en esta categoría dado que ellos no sólo son lubricantes facilitando<br />
el mezclado y la producción de semi-elaborados, sino que también exhiben precisos efectos<br />
de despegue.<br />
59
Productos de <strong>Struktol</strong> y sus Usos<br />
El rango de productos de <strong>Struktol</strong> abarca varias áreas de aplicación. Además de muchos<br />
productos estándar existen especialidades formuladas para resolver problemas específicos de<br />
clientes, las que fueron desarrolladas cuando los productos estándar no podían cumplir con<br />
requerimientos complejos.<br />
Agentes Desmoldantes para Mandriles<br />
Los productos son toxicológicamente inofensivos, inodoros, pueden ser eliminados con agua<br />
fría o en la mayoría de los casos son biodegradables.<br />
STRUKTOL MR 150 es un lubricante y agente de despegue soluble en agua, libre de<br />
silicona, para todos los elastómeros comunes exceptuando ECO y AEM. El producto es<br />
eliminado fácilmente con agua. Posee una lenta biodegradabilidad.<br />
STRUKTOL MR 161 es un producto rápidamente biodegradable soluble en agua. Es<br />
particularmente adecuado para la fabricación de mangueras de radiador de AEM.<br />
STRUKTOL MR 187 fue diseñado preferentemente para EPDM vulcanizado con peróxido<br />
y azufre. Es soluble en agua y rápidamente biodegradable.<br />
STRUKTOL MR 221 es una pasta diseñada para su uso en la producción automática de<br />
mangueras y es sopleteada dentro de las mismas. Por arriba de 60 ºC es un líquido y no corre<br />
ni gotea luego de enfriarse a temperatura ambiente. Es soluble en agua y posee una excelente<br />
biodegradabilidad.<br />
STRUKTOL MR 226 es utilizado preferentemente en mangueras de NBR. Es soluble en<br />
agua y posee una excelente biodegradabilidad.<br />
STRUKTOL MR 247 es un lubricante diseñado para ECO.<br />
El producto es emulsificable en agua. Posee una lenta biodegradabilidad.<br />
STRUKTOL MR 322 es una silicona soluble en agua y un agente de despegue libre de agua<br />
para mangueras conformadas de EPDM. Es biodegradable.<br />
60
Agentes Desmoldantes Semi-permanentes<br />
Estas substancias son sopleteadas uniformemente sobre el molde caliente y reticuladas a una<br />
temperatura suficientemente alta, de forma tal que se forme un film antiadherente<br />
fuertemente adherido. La superficie <strong>del</strong> molde debe estar absolutamente limpia de modo de<br />
obtener una óptima adherencia <strong>del</strong> film antiadherente. Previo al recubrimiento inicial con el<br />
film es necesario, luego de una limpieza mecánica como granallado con microesferas, el<br />
desengrasado con solventes (etanol, etc.), vapor o limpiadores alcalinos.<br />
Se obtiene un film antiadherente óptimo cuando se aplican dos o tres capas finas y uniformes<br />
en intervalos de 15 minutos y a una temperatura mínima de 180 ºC. Mayores temperaturas<br />
conducen a una densidad de reticulación mayor y una mayor resistencia al desgaste <strong>del</strong> film<br />
antiadherente. Los films antiadherentes gastados pueden ser eliminados mecánicamente<br />
(granallado) o químicamente por inmersión en un baño alcalino (hidróxido de potasio al 5%<br />
en etanol). Una ventaja particular de estos agentes de despegue es que la superficie <strong>del</strong><br />
vulcanizado se mantiene limpia y puede ser impresa, barnizada o adherida. El bajo<br />
coeficiente de fricción facilita el desmolde de los vulcanizados, a tal extremo que pueden<br />
superarse frecuentes problemas debidos a una pobre resistencia al desgarre en caliente.<br />
STRUKTOL PERMALEASE 10 y STRUKTOL PERMALEASE 20 son agentes de<br />
desmolde basados en polímeros de órgano-silicona disueltos en hidrocarburos.<br />
Condiciones típicas de reacción <strong>del</strong> film son 15'/160 ºC. Ambos agentes de despegue pueden<br />
también ser obtenidos en envases rociadores.<br />
STRUKTOL PERMALEASE 70 fue el primero de una serie de agentes desmoldantes<br />
mejorados respecto al medio ambiente. Es una emulsión acuosa. El film antiadherente es<br />
cocinado durante 15'/160 ºC.<br />
STRUKTOL PERMALEASE 80 y STRUKTOL PERMALEASE 90 son agentes de<br />
desmolde en base acuosa que requieren una menor temperatura de reticulación. Condiciones<br />
típicas de reacción <strong>del</strong> film son 10'/140 ºC.<br />
61
Aceites de Silicona<br />
Los aceites de silicona se ofrecen como emulsiones difiriendo en viscosidad y contenido<br />
activo. Ellas pueden ser diluidas con agua. En la mayoría de las aplicaciones, una<br />
concentración de 1 - 3 % producirá un despegue adecuado. El rango de productos comprende<br />
los siguientes agentes desmoldantes.<br />
STRUKTOL STRUKSILON E 35<br />
STRUKTOL STRUKSILON E 60<br />
STRUKTOL STRUKSILON 72<br />
STRUKTOL STRUKSILON 90 y<br />
STRUKTOL STRUKSILON PE 100<br />
el cual es aceite de silicona puro y soluble en agua.<br />
Se han desarrollado productos especiales para el recubrimiento de burletes para ventanas y<br />
puertas a fin de facilitar la instalación de los perfiles. Estos deben poseer características de<br />
mojado excepcionales y no causar "stress cracking" en contacto con poliacrilato y<br />
policarbonato. Además deben ser estables al esfuerzo de corte y poseer baja tendencia a<br />
formar espuma. El rango de productos incluye.<br />
STRUKTOL STRUKSILON P 126<br />
STRUKTOL STRUKSILON P 128<br />
STRUKTOL STRUKSILON P 144<br />
62
Compuestos para Limpieza de Moldes<br />
STRUKTOL MC-A y STRUKTOL MC-B son compuestos para la limpieza de moldes<br />
vulcanizables in situ conteniendo aminas como sustancias activas. STRUKTOL MC_B es<br />
una versión con bajo olor. El ciclo de limpieza se produce durante el ciclo de vulcanización.<br />
Los materiales activos son desprendidos dentro de las incrustaciones <strong>del</strong> molde. El depósito<br />
penetrado se combina con el compuesto y será eliminado con él durante el desmolde <strong>del</strong><br />
vulcanizado.<br />
Los compuestos para la limpieza de moldes no son recomendados para metales no ferrosos<br />
dado que pueden ocasionar una importante velocidad de desgaste.<br />
La Influencia de los Auxiliares de Procesamiento en la Decoloración<br />
Dado que los auxiliares de procesamiento no tienen colores precisos, los mismos no tienen<br />
tendencia a decolorar vulcanizados claros.<br />
Muchos de los auxiliares de procesamiento de la línea de productos STRUKTOL han sido<br />
ensayados en compuestos blancos de SBR vulcanizados con azufre y con peróxido a fin de<br />
examinar su influencia en la decoloración inducida por luz ultravioleta.<br />
Generalmente la mejor estabilidad de color se obtuvo con el sistema de cura con peróxido.<br />
Se notó un leve amarillamiento luego de la exposición a la luz ultravioleta en el control<br />
dentro de las series curadas con azufre.<br />
Un tono obscuro marginal fue causado por el STRUKTOL WB 16 y el STRUKTOL WS 180.<br />
Debido a su color inherente, se observó inicialmente un ligero color beige con el<br />
STRUKTOL W 33 FLAKES.<br />
Los jabones de zinc representados por STRUKTOL A 60, STRUKTOL A 50 P y<br />
STRUKTOL A 50 L tienen poca influencia en el amarillamiento y se comportaron en forma<br />
similar al control.<br />
Entre los lubricantes, el mejor desempeño fue obtenido por STRUKTOL WB 212,<br />
STRUKTOL WB 222, STRUKTOL EF 44 y STRUKTOL WB 42 los que se comportaron en<br />
forma similar al control.<br />
Entre los materiales resinosos un excelente comportamiento se notó para el STRUKTOL 60<br />
NS FLAKES, STRUKTOL TS 30 y STRUKTOL TS 35. El color inicial y la decoloración<br />
fueron comparables al control.<br />
Koresin (tiene color inherente) influencia en el color inicial y da una fuerte decoloración<br />
cuando se lo expone a la luz ultravioleta.<br />
63
Demanda de Peróxido<br />
A fin de examinar la demanda de peróxido de varios aditivos de procesamiento de la línea de<br />
productos de STRUKTOL, se utilizó una formulación sencilla de EPDM.<br />
La compresión permanente fue elegida como criterio para la demanda de peróxido dado que<br />
la compresión permanente está directamente influenciada por la densidad de reticulación, la<br />
que a su vez estará determinada por el peróxido disponible para reticular el polímero, en lugar<br />
de reticular el aditivo de proceso (Figuras 55 y 56). Es de conocimiento general que los<br />
compuestos aromáticos e insaturados reaccionan con los peróxidos y dan altos valores de<br />
deformación permanente por compresión.<br />
Por lo tanto el grado de insaturación y el contenido de posiciones reactivas deberán ser<br />
tenidos en consideración cuando se utilizan auxiliares de procesamiento en compuestos de<br />
caucho vulcanizados con peróxido.<br />
Demanda de Peróxido de<br />
Productos Tipo Lubricante<br />
Deformación Permanente por Compresión, 3 d/100ºC<br />
22<br />
20<br />
18<br />
16<br />
14<br />
12<br />
[%]<br />
10<br />
Figura 55<br />
Formulación:<br />
Keltan 520<br />
SRF N-774<br />
Surpar 2280<br />
Perkadox 14/40<br />
Aditivo de Proc.<br />
Curado:<br />
20/180;C<br />
100.0<br />
50.0<br />
10.0<br />
4.2<br />
4.0<br />
A 50 P<br />
W 33 FLAKES<br />
WB 16<br />
WB 222, WS 180, WS 280<br />
SUNPAR 2280<br />
Demanda de Peróxido de Aditivos de<br />
Procesamiento Resinosos/ Agentes de Pegajosidad<br />
60<br />
55<br />
50<br />
45<br />
40<br />
35<br />
30<br />
25<br />
20<br />
15<br />
Deformación Permanente por Compresión, 3 d/100ºC<br />
[%]<br />
p-tert. Butilfenol/<br />
condensado de acetileno<br />
STRUKTOL TS 50<br />
STRUKTOL 40 MS FL.<br />
STRUKTOL TS 30, TS 35<br />
STRUKTOL 60 NS FL.<br />
#2591<br />
10<br />
CONTROL<br />
Poliisobuteno<br />
5<br />
#2857<br />
Figura 56<br />
Formulación:<br />
Keltan 520<br />
SRF N-774<br />
Surpar 2280<br />
Perkadox 14/40<br />
Aditivo de Proc.<br />
Curado:<br />
20/180;C<br />
100.0<br />
50.0<br />
10.0<br />
4.2<br />
10.0<br />
64
Adhesión Goma Metal<br />
La influencia de los aditivos de procesamiento en la adhesión goma metal fue ensayada en<br />
compuestos de EPDM, NBR y NR de acuerdo a ASTM D 429, Método B 90º (Stripping Test<br />
- Rubber Part Assembled to One Metal Plate). Se utilizó un adhesivo patentado (Chemlock).<br />
Los aditivos de procesamiento ensayados fueron seleccionados de los siguientes grupos:<br />
Ésteres de ácidos grasos, jabones de calcio, organosiliconas y homogeneizantes.<br />
En general, se encontró que los aditivos de procesamiento, en su mayoría, mejoran la<br />
adhesión goma metal. Los derivados de ácidos grasos tienen un efecto moderado, el cual está<br />
dirigido a mejorar el mojado superficial e incrementar la fluencia.<br />
Las resinas de homogeneización tienen efecto mayor, en particular, cuando reemplazan parte<br />
de los plastificantes. Por supuesto, es necesario utilizar aditivos que exhiban una<br />
compatibilidad razonable con el elastómero. Cuando se reemplaza parte <strong>del</strong> ácido esteárico<br />
por un jabón de calcio la adhesión mejora notablemente.<br />
Métodos de Ensayo - Evaluación de los Auxiliares de Procesamiento<br />
El desarrollo y uso de auxiliares de procesamiento requiere métodos de ensayo de laboratorio<br />
adecuados y significativos a fin de determinar y medir sus efectos.<br />
Cuanto más práctico es el método de ensayo, más fácil será de realizar sin costosos ensayos<br />
en escala de producción, y los resultados obtenidos en el laboratorio serán más fácilmente<br />
aplicados en los procesos productivos. Los auxiliares de procesamiento ejercen una influencia<br />
substancial sobre las siguientes propiedades de los compuestos y de los vulcanizados.<br />
● Dispersión y homogeneidad<br />
● Reología (viscosidad, propiedades de fluencia)<br />
● Vulcanización (seguridad de prevulcanización, estabilidad de la<br />
reticulación)<br />
● Adhesión en crudo<br />
● Comportamiento en el desmolde<br />
Acerca de métodos de ensayo y equipos, sólo se pueden mencionar unos pocos que permitan<br />
la determinación de propiedades relevantes.<br />
65
Dispersión y Homogeneidad<br />
Son generalmente determinados por métodos ópticos. Con secciones <strong>del</strong>gadas, la distribución<br />
de los materiales de la formulación puede verse fácilmente bajo el microscopio; la luz<br />
polarizada es a menudo útil para identificar los materiales de formulación inorgánicos. Pero<br />
la observación de la sección transversal también puede dar información útil.<br />
Con compuestos de color claro, si los ingredientes de la fórmula son de distinto color, el<br />
examen de la superficie puede ser suficiente. Una plancha muy <strong>del</strong>gada y estirada, cortada <strong>del</strong><br />
molino, puede ayudar, con luz transmitida, a mostrar la dispersión.<br />
Los microscopios electrónicos son bastante utilizados para la solución de problemas y<br />
análisis. Los equipos de ensayo modernos están asistidos por microprocesadores para<br />
permitir la visualización especial de dispersión de cargas y determinación de tamaño de<br />
partícula.<br />
Un método muy sencillo para controlar la dispersión de la carga en una plancha vulcanizada<br />
es doblar el vulcanizado y enrollarlo entre los dedos. La baja dispersión puede verse<br />
fácilmente con luz incidente en la superficie doblada, especialmente si el material es negro.<br />
Ensayos Reológicos<br />
Se realizan para medir la procesabilidad de los compuestos durante la extrusión, calandrado,<br />
moldeo por compresión o moldeo por inyección. Los métodos de ensayo miden la<br />
viscoelasticidad de los compuestos de caucho. El componente viscoso influye sobre el flujo<br />
mientras la elasticidad es responsable <strong>del</strong> hinchamiento y contracción.<br />
La viscosidad de un compuesto<br />
es función de la velocidad de<br />
cizallamiento, la que depende<br />
<strong>del</strong> método de procesamiento.<br />
Esta dependencia se muestra en<br />
la Figura 57.<br />
Se puede observar qué equipo<br />
de ensayo y qué método es<br />
significativo para la<br />
determinación de la viscosidad y<br />
propiedades de fluencia en los<br />
procesos individuales.<br />
Rangos de Cizallamiento Típicos en Evaluación y<br />
Procesamiento<br />
Mooney<br />
ODR<br />
Moldeo por Compresión<br />
Mezclado<br />
Reómetro Capilar<br />
Calandrado<br />
Por Transferencia<br />
Extrusión<br />
Por Inyección<br />
1 10 10 2 10 3 10 4<br />
Velocidad de Cizallamiento (s -1 )<br />
Figura 57<br />
El viscosímetro Mooney y el reómetro de disco oscilante operan sólo a muy baja velocidad<br />
de corte o cizallamiento y los datos de procesabilidad obtenidos pueden no ser<br />
representativos de los procesos de producción utilizados, mientras el reómetro capilar puede ser<br />
66
utilizado para todo el rango de velocidades de corte. Los siguientes métodos y equipos han<br />
demostrado ser útiles.<br />
Viscosímetro a Disco de Corte Mooney<br />
La viscosidad es medida como el esfuerzo resistente a la torsión de un disco metálico (rotor)<br />
inmerso en el caucho dentro de una cavidad cerrada a una temperatura determinada. La<br />
velocidad de corte es de 2 [s -1 ]. La viscosidad está dada en unidades Mooney, las que son<br />
proporcionales al esfuerzo de torsión.<br />
Para medir el esfuerzo de relajamiento, la componente elástica, el rotor es detenido luego de<br />
5 minutos.<br />
La relajación es medida por la caída de la viscosidad Mooney luego que se detiene el rotor.<br />
El viscosímetro Mooney es también usado para medir la característica de prevulcanización,<br />
es decir, scorch Mooney.<br />
Equipo Delfo<br />
Este aparato pertenece al grupo de viscosímetros utilizando placas paralelas y sirve para<br />
determinar plasticidad y viscosidad. Una muestra cilíndrica de caucho es comprimida en un<br />
cierto grado y luego liberada. La recuperación elástica en su altura luego de 30 segundos es<br />
una medida de la elasticidad <strong>del</strong> compuesto (elasticidad Delfo). La velocidad de corte es de<br />
0.1 [s -1 ].<br />
Reómetro Capilar de Alta Presión<br />
El material a ensayar es cargado dentro de un cilindro y forzado, mediante un pistón, a través<br />
de una boquilla bajo condiciones definidas. Se fijan la temperatura y la velocidad <strong>del</strong> pistón;<br />
para calcular la viscosidad aparente se determina la temperatura <strong>del</strong> material, la presión <strong>del</strong><br />
material y la duración <strong>del</strong> ensayo.<br />
Reómetro de Corte sin disco por Esfuerzo de Torsión(MDR)<br />
El reómetro sin disco evalúa las propiedades reológicas y las características de vulcanización<br />
<strong>del</strong> compuesto crudo. El compuesto de caucho crudo es sometido a una oscilación forzada a<br />
baja temperatura (100 ºC o 125 ºC) y por un determinado tiempo. Las características<br />
viscoelásticas, torque elástico (s') y torque viscoso (s'') son calculadas directamente <strong>del</strong> torque<br />
en función <strong>del</strong> tiempo registrado y graficado en una curva.<br />
Para la determinación de las características de vulcanización la curva de reómetro es<br />
registrada a temperaturas elevadas. La velocidad de corte es de 20 [s -1 ].<br />
Analizador de la Procesabilidad <strong>del</strong> <strong>Caucho</strong>(RPA)<br />
El aparato utiliza el mismo principio que el reómetro de corte sin disco pero, además, permite<br />
la selección de diferentes frecuencias y amplitudes de los esfuerzos. Las características<br />
viscoelásticas de los vulcanizados, módulo de almacenamiento (G') y el módulo de pérdida<br />
(G'') se expresan como una función de los rangos de frecuencia o de la amplitud <strong>del</strong> esfuerzo.<br />
La velocidad de corte máxima es de 30 [s -1 ].<br />
Curómetro a Disco Oscilante(ODR)<br />
Similar al reómetro sin disco descripto arriba, mide las propiedades en crudo y las<br />
características de vulcanización. El compuesto que se encuentra bajo presión dentro de una<br />
cavidad calefaccionada es sometido por el rotor (oscilante) a un esfuerzo de corte periódico.<br />
El torque resultante es graficado en función <strong>del</strong> tiempo.<br />
67
Extrusora de Laboratorio<br />
Con una extrusora de laboratorio se pueden realizar ensayos prácticos de fluencia. En general<br />
se utilizan boquillas para cordones a fin de determinar la velocidad de extrusión,<br />
hinchamiento en boquilla y caudal. Por ejemplo, el diámetro <strong>del</strong> cordón es medido<br />
inmediatamente y luego de 24 horas. La Matriz Garvey permite la observación <strong>del</strong> aspecto y<br />
forma <strong>del</strong> extrudado (superficie, hinchamiento, bordes y rincones).<br />
Plasticorder<br />
Este es un aparato combinado que puede ser equipado con un mezclador interno o una unidad<br />
de extrusión. Actualmente estos dispositivos son asistidos por computadora y permiten la<br />
determinación de la viscosidad, propiedades de fluencia y comportamiento en el mezclado.<br />
Por medio de un sensor de presión sensible se pueden realizar mediciones precisas de la<br />
presión dentro de la extrusora y el torque de mezclado. Es un equipo pequeño apropiado para<br />
muchas aplicaciones.<br />
Molino Abierto de Laboratorio y Rodillo Marcador<br />
Este equipo se utiliza para el control <strong>del</strong> comportamiento en el calandrado (encogimiento) de<br />
los compuestos de caucho. En un molino de dos cilindros se forma banda con el compuesto<br />
de caucho en condiciones de máquina definidas. Con un rodillo marcador con dos discos<br />
circulares se marcan tres cintas, se cortan y retiran. Luego de 24 horas, las cintas, que tienen<br />
marcas para la medición, son controladas y el encogimiento es calculado en base a la<br />
distancia de las muescas. Dependiendo de la luz entre cilindros, la velocidad de corte varía<br />
entre 10 y 100 [s -1 ]. El encogimiento también puede medirse utilizando una muestra cuadrada<br />
la que es cortada con un sacabocado de la plancha cruda.<br />
Vulcámetro Reométrico<br />
Este es un aparato que permite el examen de la procesabilidad de los compuestos de caucho<br />
bajo condiciones de moldeo por inyección. Una muestra exactamente pesada es colocada en<br />
una cámara e inyectada, por medio de un pistón, dentro de un molde calefaccionado.<br />
Son ajustadas la presión de inyección, la temperatura y la duración de la inyección. Se miden<br />
el volumen inyectado y la velocidad de inyección. El llenado de la cavidad es visualizado por<br />
un diseño especial <strong>del</strong> molde.<br />
68
Ensayo de Transferencia en Espiral<br />
Este es un ensayo bien establecido, simple, barato pero significativo para la determinación de<br />
las propiedades de fluencia bajo las condiciones de moldeo.<br />
En una prensa de laboratorio se utiliza un molde de transferencia en espiral (Figura 58), de<br />
tres partes, que pueda ser operado manualmente. En contraste con moldes de transferencia<br />
para la fabricación de artículos moldeados, donde el molde se abre automáticamente por la<br />
prensa teniendo un pistón superior y otro inferior, el molde descripto se abre por medio de<br />
levas.<br />
Este método es suficientemente exacto para ensayos comparativos de fluencia.<br />
Figura 58<br />
Molde Espiral<br />
Pegajosidad en Crudo<br />
La determinación, bajo condiciones de laboratorio, de la pegajosidad en crudo de los<br />
compuestos de caucho no es sencilla. Existen varios métodos de ensayo, pero la<br />
reproducibilidad es baja. La mayoría de los métodos miden la adhesión entre dos superficies<br />
prensadas juntas. En el ensayo de pelado, cuando está en juego una fuerte adherencia, lo que<br />
se mide es la resistencia en crudo y no la pegajosidad. El ensayo de pelado es utilizado por el<br />
Ketjen Tackmeter, el aparato TelTak de Monsanto, el dispositivo desarrollado por Yokohama<br />
Rubber y muchos otros.<br />
A veces se menciona el ensayo de deslizamiento pero da resultados relativamente poco<br />
reproducibles.<br />
Los extremos de una muestra en forma de cinta son prensados conjuntamente con una<br />
superficie de contacto definida. La carga y el tiempo de contacto pueden ser variados. El<br />
anillo obtenido se monta sobre un cilindro y es cargado con un rodillo inferior de peso<br />
variable. Se mide el tiempo transcurrido hasta que las superficies en contacto se separan<br />
totalmente. No se obtienen valores absolutos, la experiencia, sin embargo, ha probado que se<br />
obtienen resultados comparables, lo cual no es el caso para otros métodos.<br />
69
Para una rápida evaluación, es a menudo suficiente el ensayo manual de la pegajosidad en<br />
crudo. Las superficies se presionan entre sí y luego se tira para separarlas.<br />
Desmolde<br />
No existe procedimiento estandarizado para la determinación de las propiedades<br />
desmoldantes para la evaluación de los agentes de despegue.<br />
En realidad, es conveniente solo un molde. Un pequeño molde circular con ranuras<br />
transversales agudas y profundas y laminillas que se proyectan desde la parte superior para<br />
que la superficie de contacto entre este y el compuesto sea muy grande. Luego de la<br />
vulcanización, el molde es fijado a un dinamómetro y traccionado para medir la fuerza<br />
necesaria para abrirlo.<br />
Por supuesto que existe una cantidad de otros ensayos de laboratorio disponibles que pueden<br />
evaluar la influencia de los auxiliares de procesamiento en compuestos crudos y<br />
vulcanizados.<br />
70
Auxiliares de Procesamiento en Artículos Farmacéuticos.<br />
En la producción de artículos de caucho para la industria farmacéutica es con frecuencia<br />
ventajoso el uso de auxiliares de procesamiento de modo de mejorar la dispersión en<br />
compuestos altamente cargados o de mejorar el llenado de la cavidad <strong>del</strong> molde o la<br />
extrusión. En Alemania es importante que los artículos cumplan con los requisitos de la<br />
norma DIN 58 367. La norma alemana DIN 58 367, Parte 1 divide los polímeros base<br />
utilizados en las partes elastoméricas con destino a transfusión, infusión e inyección en cuatro<br />
diferentes grupos diferenciándose en su vida útil potencial y los requisitos de envejecimiento<br />
(Figura 59)<br />
Grupo Polímero Base<br />
1<br />
2<br />
3<br />
4<br />
NR, IR<br />
BR<br />
caucho puro<br />
NR, IR conteniendo<br />
BR cargas<br />
Halo-IIR<br />
NBR<br />
IIR<br />
Q<br />
EPM, EPDM<br />
Vida Útil<br />
(a)<br />
2<br />
2<br />
5<br />
5<br />
Duración <strong>del</strong> Ensayo*<br />
(h)<br />
*envejecimiento en bomba de oxígeno: 70 1 ºC, presión de oxígeno 2.1 0.1 Mpa<br />
Figura 59<br />
Los requerimientos analíticos básicos (Tabla 4) se refieren al extracto acuoso obtenido de los<br />
vulcanizados luego de dos lavados con agua (60 ºC) y un subsiguiente tratamiento de 30<br />
minutos de la muestra vulcanizada con agua destilada en un autoclave bajo condiciones de<br />
esterilización (vapor saturado de 121 1 ºC).<br />
7<br />
7<br />
10<br />
10<br />
10<br />
36<br />
36<br />
72<br />
72<br />
120<br />
12<br />
168<br />
168<br />
168<br />
71
Además de estos requisitos las partes de caucho no deben emitir substancias tóxicas,<br />
bacteriostáticas, bactericidas o causantes de hemólisis. La mayoría de los aditivos utilizados<br />
para los artículos de caucho de uso farmacéutico son derivados de ácidos grasos. Ellos son<br />
ácidos grasos, alcoholes grasos, aminas grasas y jabones de zinc o calcio, esas son<br />
substancias toxicológicamente inocuas. Algunas de ellas cumplen con los requisitos de 21<br />
CFR 177.2600 (FDA) y las Recomendaciones XXI BgVV (antes BGA). Este es un buen<br />
prerrequisito, pero no forman parte de los requisitos de la DIN 58 367.<br />
Propiedades Requisitos (límites superiores)<br />
Estado visual<br />
Contenido de constituyentes reductores *<br />
Contenido de iones de metales pesados<br />
(incluido iones de antimonio)<br />
calculado como Pb 2+<br />
Contenido de iones amonio<br />
Contenido de iones cloruro<br />
Cambio en la titulación de acidez o alcalinidad<br />
Contenido de iones zinc<br />
Constituyentes extractables con agua,<br />
no volátiles con vapor<br />
Contenido de sulfuros volátiles<br />
Cadmio<br />
*ejemplo: Substancias oxigenables<br />
Figura 60<br />
Opalescencia. máx.<br />
Demanda en la titulación con Permanganato de<br />
Potasio por 10 ml de fluido en ensayo:<br />
5 ml KmnO4 máx., c(KMO4) = 2 mmol/l<br />
0.01 mg Pb 2+ por 10 ml<br />
0.02 mg NH4+ por 10 ml<br />
0.04 mg Cl- por 10 ml<br />
Demanda en la titulación de 10 ml:<br />
0.50 ml HCl o NaOH, c(HCl, NaOH) = 5 mmol/l<br />
0.03 mg Zn 2+ por 10 ml<br />
4 mg por 100 ml<br />
Decoloración de papel de acetato de plomo<br />
correspondiente a 0.05 mg de Na2S por 20 cm 2 de<br />
superficie de caucho<br />
Método de ensayo internacional<br />
72
Los siguientes auxiliares de procesamiento <strong>del</strong> rango de productos de Schill & Seilacher<br />
cumplen con los requisitos de 21 CFR 177.2600 (FDA):<br />
STRUKTOL A 50 L<br />
STRUKTOL A 60<br />
STRUKTOL EF 44<br />
STRUKTOL 60 NS<br />
STRUKTOL 60 NS FLAKES<br />
STRUKTOL ZEH<br />
STRUKTOL ZEH-DL<br />
y la Recomendación XXI BgVV (antes BGA):<br />
STRUKTOL A 50 L<br />
STRUKTOL EF 44<br />
STRUKTOL TS 35<br />
STRUKTOL TS 35-DL<br />
En los siguientes productos se reseñan aquellos que son utilizados con éxito en artículos<br />
farmacéuticos.<br />
STRUKTOL WB 212 es un plastificante en emulsión basado en ésteres de ácidos grasos de<br />
alto peso molecular y exhibe una buena compatibilidad con todos los elastómeros apropiados<br />
para artículos farmacéuticos. Es un buen lubricante que no sólo mejora el flujo sino también<br />
la dispersión, da muy buen desempeño como desmoldante y posee reacción neutra. El agua<br />
contenida en STRUKTOL WB 212 puede retardar la vulcanización de los Halo-IIR. En este<br />
caso es aconsejable reemplazarlo por el STRUKTOL WB 222.<br />
STRUKTOL WB 222 es un éster de ácidos grasos saturados de cadena larga, posee muy<br />
buen efecto lubricante y propiedades desmoldantes. El producto es prácticamente insoluble<br />
en agua y tiene reacción neutra.<br />
STRUKTOL WB 16, es una mezcla de jabones de calcio y amidas de ácidos grasos<br />
saturados de cadena larga, se lo menciona como un excelente lubricante con muy buenas<br />
propiedades de mojado promoviendo la dispersión. Luego <strong>del</strong> tratamiento de esterilización es<br />
de esperar que muestre una pequeña reacción alcalina y se recomienda sólo en bajas dosis.<br />
STRUKTOL A 50 L es una mezcla de jabones de zinc de ácidos grasos saturados y no<br />
saturados y por lo tanto actúa como un peptizante físico. Debido a la longitud de la cadena<br />
73
hidrocarbonada es prácticamente no extractable. Por tal motivo se espera una baja demanda<br />
de permanganato de potasio. Se mejora considerablemente el efecto desmoldante.<br />
STRUKTOL ZEH, zinc-2-etilhexanoato es un jabón de zinc soluble en caucho, cuando<br />
reemplaza al ácido esteárico reduce la tensión de relajación. El producto cumple con 21 CFR<br />
177.2600.<br />
No está recomendado para elastómeros halogenados.<br />
STRUKTOL WS 180 es un buen lubricante y posee un sobresaliente efecto de despegue. Al<br />
igual que el STRUKTOL WB 16 es posible obtener en el extracto acuoso una pequeña<br />
reacción alcalina. Se recomiendan dosis bajas. Puede retardar la cura de Halobutílicos.<br />
STRUKTOL PERMALEASE, en sus distintos grados, son adecuados como desmoldantes<br />
para artículos farmacéuticos dado que, cuando son correctamente aplicados, forman un film<br />
semipermanente que se adhiere fuertemente al molde.<br />
STRUKTOL MC-A y STRUKTOL MC-B son compuestos de limpieza de molde muy<br />
efectivos que permiten dicha limpieza in situ. Deben ser únicamente utilizados si se puede<br />
garantizar que en el molde no está presente ninguna amina residual, ejemplo, que uno o dos<br />
calentamientos sucesivos (ciclos de moldeado) sean descartados.<br />
Es posible utilizar un rango de auxiliares de procesamiento para artículos farmacéuticos de<br />
manera de facilitar y mejorar su procesabilidad.<br />
74
Ecología y Toxicología de los Auxiliares de Procesamiento<br />
Los siguientes comentarios se aplican a los productos <strong>Struktol</strong> y a su fabricación.<br />
La mayoría de los auxiliares de procesamiento pueden verse como productos<br />
toxicológicamente inocuos y ecológicamente favorables. Las materias primas son<br />
predominantemente compuestos orgánicos, naturales o sintéticos bien definidos, los que están<br />
registrados y poseen un comportamiento toxicológico y ecológico conocido. Los procesos de<br />
fabricación son inspeccionados, autorizados y cumplen con severas regulaciones. Estos son<br />
requisitos previos a una producción constante y muy limpia, y los productos son fabricados<br />
de acuerdo a especificaciones muy estrictas con una composición exactamente definida.<br />
Los clientes están siempre informados por medio de la correspondiente Hoja de<br />
Seguridad(MSDS). Los certificados referentes a cada despacho les permiten controlar la<br />
consistencia <strong>del</strong> proceso productivo y de los productos que reciben.<br />
Los productos sólidos son suministrados, casi exclusivamente, como pastillas. Se garantiza<br />
un método de manipuleo fácil y libre de polvo. Las pastillas son fáciles de transportar, de<br />
almacenar en silos y de pesar en equipos automáticos. Las bolsas se pueden vaciar sin<br />
residuos y no requieren el tratamiento de residuo peligroso. Las pastillas tienen un rango<br />
favorable de fusión y ablandamiento de modo que son fácil y rápidamente incorporadas en el<br />
compuesto.<br />
En general los aditivos son fáciles de dispersar, una propiedad que se espera de los agentes<br />
lubricantes y dispersantes. De esta forma el procesamiento en general es muy eficiente. La<br />
fácil y rápida incorporación y dispersión de las pastillas puede, además <strong>del</strong> efecto básico de<br />
los productos, contribuir a acortar el ciclo de mezclado y reducir el consumo de energía.<br />
Una ventaja ecológica esencial al utilizar auxiliares de procesamiento es su contribución a<br />
una producción más estable que da lugar a considerablemente menores rechazos y menores<br />
problemas de disposición de desperdicios. Donde se producen desperdicios y rechazos es<br />
ventajoso que la mayoría de los aditivos sean biodegradables.<br />
Térmicamente, la mayoría de los auxiliares son relativamente estables y no cambian durante<br />
el procesamiento y la vulcanización, de modo que existe poco riesgo respecto a la formación<br />
de productos de descomposición volátiles.<br />
Varios de los auxiliares de procesamiento cumplen con las regulaciones para artículos en<br />
contacto con alimentos como se establece en 21 CFR 117.2600 (FDA) y la Recomendación<br />
XXI BgVV(BGA).<br />
Además de la higiene normal y de la buena práctica industrial observada en las fábricas de<br />
caucho, no se requieren especiales medidas de precaución en el manipuleo de la mayoría de<br />
los productos.<br />
75
Lubricantes<br />
Debido a su especial efecto lubricante, estos productos mejoran las características de flujo y<br />
por lo tanto mejoran la procesabilidad de los compuestos durante la extrusión, calandrado,<br />
moldeado, etc. Estos aditivos reducen la viscosidad, promueven la dispersión, reducen el<br />
ciclo de mezclado y bajan las temperaturas de mezclado y los requisitos energéticos. A<br />
menudo es más fácil el desmolde debido a la menor pegajosidad <strong>del</strong> compuesto vulcanizado.<br />
La compatibilidad con la mayoría de los polímeros es buena y la influencia en la reticulación<br />
puede prácticamente desestimarse. Mejoran la terminación superficial de los artículos de<br />
caucho.<br />
Nombre <strong>del</strong> producto: Composición química:<br />
<strong>Struktol</strong> WB 222<br />
<strong>Struktol</strong> WB 212<br />
<strong>Struktol</strong> WB 16<br />
<strong>Struktol</strong> WB 42<br />
<strong>Struktol</strong> WA 48<br />
<strong>Struktol</strong> W 33 FL<br />
<strong>Struktol</strong> FL<br />
<strong>Struktol</strong> A 50 P<br />
<strong>Struktol</strong> A 60<br />
<strong>Struktol</strong> A 91F<br />
<strong>Struktol</strong> EF 44 A<br />
<strong>Struktol</strong> WS 180<br />
<strong>Struktol</strong> WS 280<br />
<strong>Struktol</strong> ZB47<br />
Ester de ácidos grasos saturados<br />
Emulsión de ésteres de ácidos grasos de alto peso molecular en un<br />
medio orgánico<br />
Mezcla de jabones de calcio y amidas de ácidos grasos saturados<br />
Mezcla de ácidos grasos y derivados de ácidos grasos<br />
Mezcla de jabones de zinc y ésteres de ácidos grasos saturados<br />
Mezcla de ácidos grasos, jabones y alcoholes de alto peso molecular<br />
en un medio orgánico<br />
Mezcla de ésteres de ácidos grasos de alto peso molecular y jabones<br />
de ácidos grasos en un medio orgánico<br />
Jabones de zinc de ácidos grasos no saturados.<br />
Jabones de zinc de ácidos grasos no saturados<br />
Mezcla especial de jabones de zinc de alto peso molecular<br />
Mezcla de derivados de ácidos grasos (en especial jabones de zinc)<br />
Compuesto de organosilicona<br />
Compuesto de organosilicona en un medio inorgánico<br />
Mezcla especial de jabones de zinc.
FUNCIONES<br />
Tabla de Aplicación<br />
PRODUCTOS<br />
WB<br />
222<br />
WB<br />
212<br />
WB<br />
16<br />
WB<br />
42<br />
WA<br />
48<br />
Masticación / peptización <br />
Dispersión de la carga <br />
Hinchamiento en boquilla <br />
Mejora superficial <br />
Efecto lubricante /<br />
despegue <br />
Plasticidad <br />
POLIMERO<br />
NIVEL<br />
phr min /máx<br />
W<br />
33F<br />
FL<br />
A<br />
50P<br />
A<br />
60<br />
A<br />
91 F<br />
EF<br />
44A<br />
WS<br />
180<br />
WS<br />
280<br />
1/3 2/5 1/3 2/5 2/4 2/5 2/5 2/4 2/4 2/4 1/3 1/3 1/3 2/4<br />
NR <br />
SBR <br />
BR <br />
EPDM <br />
NBR <br />
CR <br />
CSM <br />
CM <br />
ECO <br />
FPM <br />
IIR <br />
Halo IIR <br />
<br />
<br />
<br />
ZB<br />
47
Peptizantes<br />
Los peptizantes promueven la reducción <strong>del</strong> peso molecular <strong>del</strong> polímero por medios<br />
químicos y por lo tanto aumentando la eficiencia <strong>del</strong> masticado <strong>del</strong> caucho. Esto da como<br />
resultado una reducción de la viscosidad y <strong>del</strong> nervio y por lo tanto una mejora en la<br />
procesabilidad <strong>del</strong> polímero y de los compuestos mezclados con él. Nuestros peptizantes de<br />
alta dispersabilidad aseguran una más rápida incorporación y una mejor distribución <strong>del</strong><br />
peptizante, ayudando a resolver el problema de puntos calientes y mejorando la uniformidad<br />
mezcla a mezcla.<br />
Nombre <strong>del</strong> Producto: Composición Química:<br />
<strong>Struktol</strong> A 82<br />
<strong>Struktol</strong> A 84 NS<br />
<strong>Struktol</strong> A 86<br />
<strong>Struktol</strong> A 89<br />
<strong>Struktol</strong> A95<br />
<strong>Struktol</strong> LP 152<br />
Mezcla de complejos orgánicos metálicos, peptizante y agentes<br />
dispersantes orgánicos e inorgánicos<br />
Aditivo para una suave masticación. Es no-manchante<br />
Mezcla de complejos orgánicos metálicos, agentes peptizantes y<br />
dispersantes orgánicos e inorgánicos<br />
Mezcla de complejos orgánicos metálicos, peptizante y agentes<br />
dispersantes orgánicos e inorgánicos<br />
Pentaclorotiofenol al 45% con agente activador en agente dispersante<br />
Dispersión acuosa de un disulfuro aromático y un complejo metálico.<br />
Para uso en fase látex.
Tabla de Aplicación<br />
FUNCIONES<br />
PRODUCTOS<br />
A<br />
82<br />
A<br />
84NS<br />
Masticación / peptización <br />
Homogeneización<br />
Dispersión de la carga<br />
Hinchamiento en boquilla<br />
Pegajosidad en crudo <br />
Mejora superficial<br />
Flexibilidad a baja temperatura<br />
Efecto lubricante / despegue <br />
Plasticidad <br />
Para uso en látex <br />
POLIMERO<br />
phr<br />
A<br />
86<br />
A<br />
89<br />
A<br />
95<br />
LP<br />
152<br />
0.8-2.0 1-3 0.2-0.5 0.1-0.3 0.1-0.3 0.2-0.5<br />
NR <br />
SBR<br />
BR<br />
EPDM<br />
NBR<br />
CR<br />
CSM<br />
CM<br />
ECO<br />
FPM<br />
IIR<br />
Halo IIR<br />
Muy bueno Bueno Utilizable
Homogeneizantes y Agentes de Pegajosidad<br />
Los homogeneizantes hacen más fácil la mezcla de diferentes polímeros y promueven su<br />
compatibilidad. Ellos hacen que la masa que se mezcla sea más compacta y por lo tanto<br />
aumenta el efecto de mezclado, obteniéndose compuestos con una mejor y más rápida<br />
distribución y mayor homogeneidad.<br />
A menudo los homogeneizantes aumentan la pegajosidad de los compuestos pero también<br />
aumentan las propiedades de flujo. Por la utilización de homogeneizantes pueden mejorar las<br />
propiedades mecánicas de los vulcanizados. En compuestos basados en caucho butílico, se<br />
observa una menor permeabilidad a los gases además de una mejor procesabilidad y<br />
distribución de las cargas.<br />
Nombre <strong>del</strong> Producto: Composición Química:<br />
<strong>Struktol</strong> 40 MS<br />
<strong>Struktol</strong> 40 MS Flakes<br />
<strong>Struktol</strong> 60 NS<br />
<strong>Struktol</strong> 60 NS Flakes<br />
<strong>Struktol</strong> 53 NS Flakes<br />
<strong>Struktol</strong> HP 55<br />
<strong>Struktol</strong> TS 30<br />
<strong>Struktol</strong> TS 30-DL<br />
<strong>Struktol</strong> TS 35<br />
<strong>Struktol</strong> TS 35-DL<br />
<strong>Struktol</strong> TS 50<br />
Mezcla de resinas de hidrocarburo aromáticas y alifáticas oscuras<br />
Mezcla de resinas de hidrocarburos alifáticos livianos de color claro.<br />
Resina de hidrocarburo aromático liviano<br />
Mezcla de resinas de hidrocarburo oscuro y derivados de ácidos<br />
grasos<br />
Resinas blandas alifáticas y aromáticas<br />
Resinas blandas alifáticas y aromáticas en un soporte inorgánico<br />
Resinas blandas alifáticas y aromáticas<br />
Resinas blandas alifáticas y aromáticas en un soporte inorgánico<br />
Resina sintética aromática
Tabla de Aplicación<br />
FUNCIONES<br />
PRODUCTOS<br />
Masticación / peptización<br />
40<br />
MS<br />
40<br />
MSF<br />
53<br />
NS<br />
60<br />
NS<br />
60<br />
NSF<br />
Homogeneizante <br />
Dispersión de la carga <br />
Hinchamiento en boquilla <br />
Pegajosidad en crudo <br />
Mejora superficial<br />
Flexibilidad a baja temperatura<br />
Efecto lubricante / despegue<br />
Plasticidad<br />
Evitar el embolsado<br />
POLIMERO<br />
phr<br />
HP<br />
55<br />
TS<br />
30<br />
TS<br />
35<br />
TS<br />
50<br />
4-10 4-10 4-10 4-10 4-10 5-15 5-30 5-30 5-10<br />
NR <br />
SBR <br />
BR <br />
EPDM <br />
NBR <br />
CR <br />
CSM <br />
CM<br />
ECO<br />
FPM<br />
IIR <br />
Halo IIR
Plastificantes<br />
Los plastificantes mejoran la flexibilidad y el comportamiento elástico <strong>del</strong> vulcanizado. Ellos<br />
tienen un efecto favorable sobre la procesabilidad de los compuestos. Ciertos tipos otorgan<br />
una buena resistencia al aire caliente o aumentan la conductividad eléctrica.<br />
A menudo los plastificantes hacen más fácil la incorporación de alta cantidad de carga y<br />
mejoran la dispersión.<br />
Nombre <strong>del</strong> Producto: Composición Química:<br />
<strong>Struktol</strong> WB 300<br />
<strong>Struktol</strong> WB 350<br />
<strong>Struktol</strong> KW 400<br />
<strong>Struktol</strong> KW 460<br />
<strong>Struktol</strong> KW 500<br />
<strong>Struktol</strong> KW 600<br />
<strong>Struktol</strong> AW 1<br />
Mezcla de ésteres alifáticos y aromáticos de alto peso molecular<br />
Mezcla de ésteres alifáticos y aromáticos de alto peso molecular<br />
Ester de polietilenglicol<br />
Ester de polietilenglicol<br />
Ester alifático - aromático<br />
Dibutil- metilen bis- tioglicolato<br />
Ester de polietilenglicol
Tabla de Aplicación<br />
PRODUCTOS<br />
FUNCIONES<br />
Masticación / peptización<br />
Homogeneizante<br />
WB<br />
300<br />
WB<br />
350<br />
KW<br />
400<br />
KW<br />
460<br />
KW<br />
500<br />
KW<br />
600<br />
Dispersión de la carga <br />
Hinchamiento en boquilla<br />
Pegajosidad en crudo<br />
Mejora superficial <br />
Flexibilidad a baja temperatura <br />
Resistencia a altas temperaturas <br />
Efecto lubricante / despegue<br />
Plasticidad <br />
Evitar el embolsado<br />
Resistencia a la extracción <br />
POLIMERO<br />
phr<br />
AW<br />
1<br />
5-30 5-30 5-30 5-30 5-30 5-30 5-20<br />
NR <br />
SBR <br />
BR <br />
EPDM <br />
NBR <br />
CR <br />
CSM <br />
CM<br />
ECO <br />
FPM<br />
IIR<br />
Halo IIR<br />
Muy bueno Bueno Utilizable
Preparaciones de óxidos metálicos<br />
Debido a la forma de estas preparaciones, los óxidos metálicos tienen mejor estabilidad al<br />
almacenaje, son más fáciles de pesar y manipular y dan una dispersión óptima. Estos<br />
productos no producen polvo y son estables ante influencias externas.<br />
Nombre <strong>del</strong> Producto: Composición Química:<br />
<strong>Struktol</strong> Neozinc<br />
<strong>Struktol</strong> LZ 67<br />
<strong>Struktol</strong> Perlzink 91 D<br />
<strong>Struktol</strong> WB 700<br />
<strong>Struktol</strong> ZIMAG 29/43<br />
<strong>Struktol</strong> WB 900<br />
<strong>Struktol</strong> WB 902<br />
<strong>Struktol</strong> ZP 1014<br />
Óxido de zinc:<br />
Agente dispersante:<br />
Óxido de zinc:<br />
Agente dispersante:<br />
Óxido de zinc:<br />
Agente dispersante:<br />
Óxido de zinc:<br />
Agente dispersante:<br />
Óxido de zinc:<br />
Oxido de magnesio:<br />
Agente dispersante:<br />
Oxido de magnesio:<br />
Agente dispersante:<br />
Oxido de magnesio:<br />
Agente dispersante:<br />
Sustancia activa<br />
(ZnO2 mín. 55 %, ZnO):<br />
Agente dispersante inorgánico:<br />
Agente dispersante orgánico:<br />
67 %<br />
33 %<br />
66.7 %<br />
33.3 %<br />
91 %<br />
9 %<br />
91 %<br />
9 %<br />
29 %<br />
43 %<br />
28 %<br />
75 %<br />
25 %<br />
75 %<br />
25%<br />
50 %<br />
30 %<br />
20 %
Tabla de Aplicación<br />
FUNCIONES<br />
PRODUCTOS<br />
NEO-<br />
ZINC<br />
LZ<br />
67<br />
PERL-<br />
ZINK<br />
91 D<br />
WB<br />
700<br />
Zimag<br />
29/43<br />
WB<br />
900<br />
Compuestos con extrema<br />
baja viscosidad <br />
Activación de la carga<br />
Compuestos esponjados <br />
Activación de la<br />
vulcanización <br />
Mejora de la resistencia al<br />
desgarre en caliente<br />
Desmolde<br />
Limpieza <strong>del</strong> molde<br />
WB<br />
902<br />
ZP<br />
1014<br />
Aspecto Pastillas Pastillas Esferas Polvo Polvo Polvo Polvo Polvo<br />
Factor de carga 1.5 1.5 1.1 1.1 -- 1.33 1.33 2<br />
POLIMERO<br />
phr<br />
NR <br />
SBR <br />
BR<br />
EPDM <br />
7.5 7.5 5.5 5.5 8 4 4 10<br />
NBR <br />
XNBR<br />
CR <br />
CSM <br />
CM <br />
ECO <br />
FPM<br />
IIR <br />
Halo IIR <br />
Muy bueno Bueno Utilizable
Preparaciones de azufre<br />
Mejoran el manipuleo y la distribución <strong>del</strong> azufre.<br />
No producen polvo y permiten obtener una excelente dispersión <strong>del</strong> azufre.<br />
Nombre <strong>del</strong> Producto: Composición Química:<br />
<strong>Struktol</strong> SU 95<br />
<strong>Struktol</strong> SU 105<br />
<strong>Struktol</strong> SU 120<br />
<strong>Struktol</strong> SU 50<br />
<strong>Struktol</strong> SU 109<br />
<strong>Struktol</strong> SU 135<br />
Azufre soluble:<br />
Agente dispersante orgánico:<br />
Azufre soluble:<br />
Agente dispersante orgánico:<br />
Agente dispersante inorgánico:<br />
Azufre soluble:<br />
Agente dispersante orgánico:<br />
Agente dispersante inorgánico:<br />
Azufre total:<br />
(Azufre insoluble mínimo: 45 %)<br />
Agente dispersante orgánico:<br />
Agente dispersante inorgánico:<br />
Azufre total:<br />
(Azufre insoluble mínimo: 67 %)<br />
Agente dispersante orgánico:<br />
Agente dispersante inorgánico:<br />
Azufre total:<br />
(Azufre insoluble: 37.5 %)<br />
Agente dispersante orgánico:<br />
Agente dispersante inorgánico:<br />
95 %<br />
5 %<br />
50 %<br />
33 %<br />
17 %<br />
83 %<br />
16 %<br />
1 %<br />
50 %<br />
20 %<br />
30 %<br />
75 %<br />
24 %<br />
1 %<br />
75 %<br />
24 %<br />
1 %
Tabla de Aplicación<br />
FUNCIONES<br />
PRODUCTOS<br />
SU<br />
95<br />
soluble insoluble<br />
SU<br />
105<br />
SU<br />
120<br />
SU<br />
50<br />
SU<br />
109<br />
Compuestos con extrema<br />
baja viscosidad <br />
Activación de la carga<br />
Compuestos esponjados <br />
Activación de la<br />
vulcanización<br />
Mejora de la resistencia al<br />
desgarre en caliente<br />
Desmolde<br />
Limpieza <strong>del</strong> molde<br />
SU<br />
135<br />
Aspecto Polvo Pasta Polvo Polvo Polvo Polvo<br />
Factor de<br />
carga<br />
POLIMERO<br />
1 2 1.2 2 1.33 1.33<br />
NR <br />
SBR <br />
BR <br />
EPDM <br />
NBR <br />
CR <br />
CSM<br />
CM<br />
ECO<br />
FPM<br />
IIR <br />
Halo IIR <br />
Muy bueno Bueno Utilizable
Activadores de la vulcanización<br />
Los activadores de la vulcanización son productos que tienen un fuerte efecto de activar la<br />
reacción de reticulación de los cauchos dienos. Afectan la velocidad de vulcanización,<br />
aumentan la densidad de reticulación y la resistencia a la reversión, particularmente cuando<br />
estos son utilizados en dosis altas. En la mayoría de los casos mejoran en forma evidente las<br />
propiedades dinámicas de los productos vulcanizados. Los activadores STRUKTOL<br />
Activator 73A, 73LM y ZEH-DL pueden reemplazar al ácido esteárico ya sea total o<br />
parcialmente. Debido a su buena compatibilidad no existe tendencia al afloramiento.<br />
Nombre <strong>del</strong> Producto: Composición Química:<br />
<strong>Struktol</strong> Activator 73 A<br />
<strong>Struktol</strong> Activator 73 LM<br />
<strong>Struktol</strong> ZEH<br />
<strong>Struktol</strong> ZEH - DL<br />
<strong>Struktol</strong> IB 531<br />
Mezcla de jabones de zinc de ácidos carboxílicos alifáticos y<br />
aromáticos<br />
Idem anterior pero con menor punto de fusión<br />
2 - etil hexanoato de zinc.<br />
2 - etil hexanoato de zinc en soporte inorganico (sílice)<br />
Sales amínicas, ligadas a cargas altamente activas
Tabla de Aplicación<br />
PRODUCTOS<br />
FUNCIONES<br />
Compuestos con extrema baja<br />
viscosidad<br />
Acti-<br />
vator<br />
73 A<br />
Acti-<br />
vator<br />
73<br />
LM<br />
ZEH<br />
IB<br />
531<br />
<br />
Activación de la carga <br />
Compuestos esponjados<br />
<br />
Activación de la vulcanización <br />
Mejora de la resistencia al<br />
desgarre en caliente<br />
Desmolde<br />
Aspecto<br />
NIVEL<br />
phr aprox.<br />
POLIMERO<br />
<br />
2/4 3 0.5/3<br />
NR <br />
SBR <br />
BR <br />
EPDM <br />
NBR <br />
CR<br />
CSM<br />
CM<br />
ECO<br />
FPM<br />
IIR<br />
Halo IIR<br />
Muy bueno Bueno Utilizable
Agentes desmoldantes<br />
Los agentes desmoldantes permiten un más fácil desmolde luego de la vulcanización. Ellos<br />
forman un recubrimiento semipermanente sobre la superficie <strong>del</strong> molde. Se reducen las<br />
incrustaciones en. el molde y también la fricción en la superficie <strong>del</strong> mismo. Debido a estos<br />
efectos, el tiempo muerto <strong>del</strong> molde es substancialmente reducido y por lo tanto los costos<br />
de producción disminuyen. También se reduce la cantidad de scrap.<br />
Nombre <strong>del</strong> Producto: Composición Química:<br />
<strong>Struktol</strong> Permalease 10<br />
<strong>Struktol</strong> Permalease 20<br />
<strong>Struktol</strong> Permalease 70<br />
<strong>Struktol</strong> Permalease 80<br />
<strong>Struktol</strong> Permalease 90<br />
Polímero reticulable basado en organosilicona<br />
disuelto en hidrocarburos (libre de CFC)<br />
Propulsor de la versión en spray: propano / butano<br />
Polímero reticulable basado en organosilicona<br />
disuelto en hidrocarburos (libre de CFC)<br />
Propulsor de la versión en spray: propano / butano<br />
Polímero reticulable basado en organosilicona, emulsionado en agua<br />
Polímero reticulable basado en organosilicona, emulsionado en agua<br />
Polímero basado en organosilicona reticulable atemperaturas bajas,<br />
emulsionado en agua
Tabla de Aplicación<br />
FUNCIONES<br />
PRODUCTOS<br />
Compuestos con extrema<br />
baja viscosidad<br />
Activación de la carga<br />
Compuestos esponjados<br />
Activación de la<br />
vulcanización<br />
Mejora de la resistencia al<br />
desgarre en caliente<br />
PERMALEASE<br />
10 20 70 80 90<br />
Desmolde <br />
Limpieza DEL molde<br />
Aspecto<br />
POLIMERO<br />
NR <br />
SBR <br />
BR <br />
EPDM <br />
NBR <br />
CR <br />
CSM <br />
CM <br />
ECO <br />
FPM <br />
IIR <br />
Halo IIR <br />
Muy bueno Bueno Utilizable
Agentes desmoldantes para mandriles (mangueras conformadas)<br />
Los agentes de despegue de mandril son lubricantes líquidos sintéticos que reducen<br />
drásticamente la fricción entre la manguera cruda y el mandril y, posteriormente en el<br />
proceso, entre la manguera vulcanizada y el mandril caliente. Por estos medios ellos reducen<br />
el esfuerzo requerido para empujar la manguera cruda sobre el mandril y también para<br />
extraerla <strong>del</strong> mismo una vez vulcanizada. En muchos casos ellos pueden ser la única manera<br />
de hacer posible esta operación. Son térmicamente estables, no tienen efecto sobre la goma,<br />
son toxicológicamente inocuos y se pueden eliminar con agua. La mayoría de los tipos se<br />
degradan biológicamente con facilidad en las plantas de tratamiento de efluentes.<br />
Nombre <strong>del</strong> Producto: Composición Química:<br />
<strong>Struktol</strong> MR 150<br />
<strong>Struktol</strong> MR 161<br />
<strong>Struktol</strong> MR 187<br />
<strong>Struktol</strong> MR 221<br />
<strong>Struktol</strong> MR 226<br />
<strong>Struktol</strong> MR 247<br />
<strong>Struktol</strong> MR 322<br />
Preparación basada en un polieter de alto peso molecular (libre de<br />
silicona)<br />
Mezcla de polímeros solubles en agua (libre de silicona)<br />
Mezcla de polímeros solubles en agua (libre de silicona)<br />
Mezcla de polímeros solubles en agua (libre de silicona)<br />
Mezcla de polímeros solubles en agua (libre de silicona)<br />
Preparación basada en un poliéter de alto peso molecular (libre de<br />
silicona)<br />
Mezcla de polímeros solubles en agua (libre de silicona)
Tabla de Aplicación<br />
PRODUCTOS<br />
FUNCIONES<br />
Compuestos con extrema<br />
baja viscosidad<br />
Activación de la carga<br />
Compuestos esponjados<br />
Activación de la<br />
vulcanización<br />
Mejora de la resistencia al<br />
desgarre en caliente<br />
Desmolde<br />
Limpieza <strong>del</strong> molde<br />
Aspecto<br />
POLIMERO<br />
MR<br />
150<br />
MR<br />
161<br />
MR<br />
187<br />
MR<br />
221<br />
MR<br />
226<br />
MR<br />
247<br />
MR<br />
322<br />
NR <br />
SBR <br />
BR <br />
EPDM <br />
NBR <br />
CR<br />
CSM<br />
CM<br />
ECO <br />
FPM<br />
AEM <br />
Halo IIR<br />
Muy bueno Bueno Utilizable
Compuestos para la limpieza de moldes<br />
Estos compuestos vulcanizables limpian<br />
los moldes, evitando costosos procesos de<br />
limpieza de los mismos y por lo tanto<br />
aumentando la productividad de los<br />
moldes y la vida útil de su cavidad.<br />
Nombre <strong>del</strong> producto: Composición química<br />
<strong>Struktol</strong> MC - A<br />
<strong>Struktol</strong> MC - B<br />
Compuesto vulcanizable<br />
Compuesto vulcanizable<br />
Tabla de Aplicación<br />
PRODUCTOS<br />
FUNCIONES<br />
Compuestos con extrema baja<br />
viscosidad<br />
Activación de la carga<br />
Compuestos esponjados<br />
Activación de la vulcanización<br />
Mejora de la resistencia al<br />
desgarre en caliente<br />
Desmolde<br />
MC-<br />
A<br />
MC-<br />
B<br />
Limpieza <strong>del</strong> molde <br />
POLIMERO<br />
NR <br />
SBR <br />
BR <br />
EPDM <br />
NBR <br />
CR <br />
CSM <br />
CM <br />
ECO <br />
FPM<br />
IIR <br />
Halo IIR <br />
Muy bueno Bueno
Agentes regenerantes<br />
Los agentes regenerantes catalizan la<br />
depolimerización oxidativa <strong>del</strong> caucho<br />
durante el proceso de regeneración.<br />
Nombre <strong>del</strong> producto: Composición química<br />
<strong>Struktol</strong> GR 100<br />
Mezcla de sulfuros de diarilo<br />
y emulsificantes especiales<br />
Tabla de Aplicación<br />
PRODUCTOS<br />
FUNCIONES<br />
Compuestos con extrema baja<br />
viscosidad<br />
Activación de la carga<br />
Compuestos esponjados<br />
Activación de la vulcanización<br />
Mejora de la resistencia al<br />
desgarre en caliente<br />
Desmolde<br />
Limpieza <strong>del</strong> molde<br />
Aspecto<br />
POLIMERO<br />
GR<br />
100<br />
NR <br />
SBR <br />
BR <br />
EPDM <br />
NBR <br />
CR <br />
CSM<br />
CM<br />
ECO<br />
FPM<br />
IIR <br />
Halo IIR <br />
Muy bueno Bueno<br />
100
Estudios comparativos de aplicación de Agentes Lubricantes.<br />
8<br />
7<br />
6<br />
5<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
0<br />
VISCOSIDAD MOONEY<br />
ML 100 ºC (1+4)<br />
LubricantesSeleccionados en NBR 65Sh A<br />
Ensayo de Flujo Espiral - Llenado de la Cavidad<br />
Formulación 1730<br />
NBR 34 % ACN, 48<br />
Mooney<br />
FEF N-550<br />
ZnO<br />
Ácido esteárico<br />
TMQ<br />
DOP<br />
TETD<br />
STRUKTOL SU 50<br />
Auxiliar de procesamiento<br />
Control WB 212 WB 222 WB 16 W 36 W 33 F A 50 P<br />
Lubricantes Seleccionados en NBR 65 SH A<br />
Propiedades Físicas<br />
Estudio 1730<br />
CONTROL<br />
60<br />
MODULO A 300% [Mpa] 9.5<br />
CARGA DE ROTURA [Mpa]<br />
ALARGAMIENTO A<br />
LA ROTURA<br />
DUREZA Shore A<br />
DEFORMACIÓN<br />
PERMANENTE POR<br />
COMPRESION<br />
22h/70ºC<br />
13.7<br />
[%] 460<br />
64<br />
WB<br />
212<br />
55<br />
Cura: 15'/160 ºC<br />
8.8<br />
13.4<br />
480<br />
63<br />
[%] 10 10<br />
WB<br />
222<br />
54<br />
WB 16 W 36 W 33 F<br />
55<br />
8.6 8.8<br />
12.5 13.0<br />
490 460<br />
64<br />
58<br />
8.9<br />
12.9<br />
64 64<br />
9 15 11<br />
Lubricantes Seleccionados en CR 75 SH A<br />
56<br />
8.3<br />
490 490<br />
100.<br />
0<br />
50.0<br />
5.0<br />
1.0<br />
1.0<br />
10.0<br />
1.5<br />
1.0<br />
5.0<br />
A 50 P<br />
53<br />
7.9<br />
13.1 12.0<br />
490<br />
63 62<br />
11<br />
19
[g]<br />
6<br />
5<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
0<br />
VISCOSIDAD MOONEY<br />
ML 100 ºC (1+4)<br />
Ensayo de Flujo Espiral - Llenado de la Cavidad<br />
Formulación 1402<br />
Baypren: C 210<br />
Maglite DE<br />
FEF N-550<br />
Aceite Nafténico<br />
Acido Esteárico<br />
ZnO<br />
STRUKTOL ETU 75<br />
Auxiliar de procesamiento<br />
Control WB 212 WB 222 WB 16 W 36 W 33 F<br />
Lubricantes Seleccionados en CR 75 SH A<br />
Propiedades Físicas<br />
Estudio 1402<br />
CONTROL<br />
92<br />
WB<br />
212<br />
76<br />
Cura: 15'/170 ºC<br />
WB<br />
222<br />
70<br />
100.<br />
0<br />
4.0<br />
50.0<br />
10.0<br />
1.0<br />
5.0<br />
5.0<br />
5.0<br />
WB 16 W 36 W 33 F<br />
MODULO A 100% [MPa] 7.0 6.8 6.3 5.6 6.5 5.8<br />
CARGA DE ROTURA [MPa]<br />
ALARGAMIENTO A<br />
LA ROTURA<br />
DUREZA Shore A<br />
DEFORMACIÓN<br />
PERMANENTE POR<br />
COMPRESION<br />
22h/70ºC<br />
[%] 190<br />
17.3 15.3 17.2 16.8 16.9 17.3<br />
71<br />
180 200 210 200 200<br />
76 77 76 76 77 75<br />
[%] 11 12 10 15 13 10<br />
80<br />
74
[g]<br />
6<br />
5<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
0<br />
VISCOSIDAD MOONEY<br />
ML 100 ºC (1+4)<br />
Lubricantes Seleccionados en EPDM 65 SH A<br />
Ensayo de Flujo Espiral - Llenado de la Cavidad<br />
Formulación 2509<br />
Keltan 520<br />
FEF N-550<br />
ZnO<br />
Aceite Parafínico<br />
Acido Esteárico<br />
TMTD<br />
Azufre<br />
Auxiliar de procesamiento<br />
Control WB 212 WB 222 WB 16 W 36 W 33 F A 50 P<br />
Lubricantes Seleccionados en EPDM 65 SH A<br />
Propiedades Físicas<br />
Estudio 2509<br />
CONTROL<br />
86<br />
WB<br />
212<br />
77<br />
WB<br />
222<br />
70<br />
Cura: 15'/170 ºC<br />
WB 16 W 36 W 33 F<br />
MODULO A 300% [Mpa] 6.5 5.9 5.4 6.0 5.4 4.5 *)<br />
CARGA DE ROTURA [Mpa]<br />
ALARGAMIENTO A<br />
LA ROTURA<br />
DUREZA Shore A<br />
DEFORMACIÓN<br />
PERMANENTE POR<br />
COMPRESION<br />
22h/70ºC<br />
*) muy blando para ensayar<br />
78<br />
80<br />
82<br />
100.<br />
0<br />
50.0<br />
5.0<br />
10.0<br />
1.0<br />
2.5<br />
0.3<br />
5.0<br />
A 50 P<br />
16.3 16.0 13.5 15.7 15.8 15.3 *)<br />
[%] 650 700 700 700 730 850 *)<br />
65 65 64 63 63 63 *)<br />
[%] 26 25 27 29 27 26 *)<br />
72
[g]<br />
6<br />
Lubricantes Seleccionados en IIR 60 SH A<br />
Ensayo de Fluidez - Molde Espiral - Llenado de la Cavidad<br />
Formulación 1686<br />
5<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
0<br />
VISCOSIDAD MOONEY<br />
ML 100 ºC (1+4)<br />
Butyl 268<br />
FEF N-550<br />
ZnO<br />
Aceite Nafténico<br />
Acido Esteárico<br />
STRUKTOL MB T 75<br />
TMTD<br />
STRUKTOL SU 95<br />
Auxiliar de<br />
procesamiento<br />
Control WB 212 WB 222 WB 16 W 36 W 33 F A 50 P<br />
Lubricantes Seleccionados en IIR 60 SH A<br />
Propiedades Físicas<br />
Estudio 1686<br />
CONTROL<br />
69<br />
WB<br />
212<br />
60<br />
WB<br />
222<br />
57<br />
Cura: 25'/170 ºC<br />
WB 16 W 36 W 33 F<br />
58<br />
62<br />
62<br />
100.00<br />
50.00<br />
5.00<br />
10.00<br />
1.00<br />
0.67<br />
1.30<br />
1.50<br />
5.00<br />
MODULO A 300% [Mpa] 6.0 5.2 4.7 4.9 4.7 4.9 3.3<br />
CARGA DE ROTURA [Mpa]<br />
ALARGAMIENTO A<br />
LA ROTURA<br />
DUREZA Shore A<br />
A 50 P<br />
10.3 9.5 9.7 9.6 9.6 9.8 10.2<br />
[%] 500 530 560 540 540 540 720<br />
60 58 58 60 59 58 59<br />
59
Lubricantes Seleccionados en BR 60 SH A<br />
Ensayo de Fluidez – Molde Espiral - Llenado de la Cavidad<br />
Formulación 1710<br />
[g]<br />
6<br />
5<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
0<br />
VISCOSIDAD MOONEY<br />
ML 100 ºC (1+4)<br />
Buna CB 10<br />
FEF N-550<br />
ZnO<br />
HA Aceite<br />
TMQ<br />
Acido Esteárico<br />
STRUKTOL CBS 70<br />
STRUKTOL SU 95<br />
Auxiliar de<br />
procesamiento<br />
Control WB 212 WB 222 WB 16 W 36 W 33 F A 50 P<br />
Lubricantes Seleccionados en BR 60 SH A<br />
Propiedades Físicas<br />
Estudio 1710<br />
CONTROL<br />
78<br />
WB<br />
212<br />
71<br />
WB<br />
222<br />
70<br />
Cura: 20'/150 ºC<br />
WB 16 W 36 W 33 F<br />
64<br />
70<br />
72<br />
100.0<br />
50.0<br />
5.0<br />
10.0<br />
1.0<br />
1.0<br />
1.3<br />
2.0<br />
5.0<br />
A 50 P<br />
MODULO A 300% [Mpa] 8.5 7.7 7.5 7.8 7.9 7.7 8.2*)<br />
CARGA DE ROTURA [Mpa]<br />
ALARGAMIENTO A<br />
LA ROTURA<br />
DUREZA Shore A<br />
DEFORMACIÓN<br />
PERMANENTE POR<br />
COMPRESION<br />
22h/70ºC<br />
*) cura: 30'/150 ºC<br />
11.6 11.3 11.2 10.5 11.3 12.1 9.6<br />
[%] 410 440 450 420 440 490 350<br />
63 61 61 61 62 60 63<br />
[%] 29 35 36 45 36 48 54<br />
64
[g]<br />
8<br />
Lubricantes Seleccionados en SBR 65 SH A<br />
Ensayo de Fluidez - Molde Espiral - Llenado de la Cavidad<br />
Formulación 2526<br />
7<br />
6<br />
5<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
0<br />
VISCOSIDAD MOONEY<br />
ML 100 ºC (1+4)<br />
SBR 1502<br />
FEF N-550<br />
ZnO<br />
Acido Esteárico<br />
Aceite Nafténico<br />
TETD<br />
TMTD<br />
STRUKTOL SU 95<br />
Auxiliar de<br />
procesamiento<br />
Control WB 212 WB 222 WB 16 W 36 W 33 F A 50 P<br />
Lubricantes Seleccionados en SBR 65 SH A<br />
Propiedades Físicas<br />
Estudio 2526<br />
CONTROL<br />
76<br />
WB<br />
212<br />
60<br />
WB<br />
222<br />
58<br />
Cura: 20'/150 ºC<br />
WB 16 W 36 W 33 F<br />
MODULO A 300% [Mpa] 11.6 10.3 9.5 9.2 10.0 10.3 10.1<br />
CARGA DE ROTURA [Mpa]<br />
ALARGAMIENTO A<br />
LA ROTURA<br />
DUREZA Shore A<br />
DEFORMACIÓN<br />
PERMANENTE POR<br />
COMPRESION<br />
22h/70ºC<br />
57<br />
56<br />
66<br />
100.0<br />
50.0<br />
5.0<br />
1.0<br />
10.0<br />
1.5<br />
1.0<br />
0.6<br />
5.0<br />
A 50 P<br />
13.2 13.1 13.4 11.9 12.7 12.8 13.2<br />
[%] 350 390 410 400 400 390 400<br />
66 64 63 65 65 63 63<br />
[%] 12 14 13 14 12 13 17<br />
58
[g]<br />
5<br />
Lubricantes Seleccionados en NR 60 SH A<br />
Ensayo de Fluidez - Molde Espiral - Llenado de la Cavidad<br />
Formulación 1677<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
0<br />
VISCOSIDAD MOONEY<br />
ML 100 ºC (1+4)<br />
SMR CV 60<br />
FEF N-550<br />
ZnO<br />
Acido Esteárico<br />
HA Aceite<br />
TMQ<br />
STRUKTOL TMTD/75<br />
STRUKTOL SU 95<br />
Auxiliar de<br />
procesamiento<br />
Control WB 212 WB 222 WB 16 W 36 W 33 F A 50 P<br />
Lubricantes Seleccionados en NR 60 SH A<br />
Propiedades Físicas<br />
Estudio 1677<br />
CONTROL<br />
57<br />
WB<br />
212<br />
54<br />
WB<br />
222<br />
WB 16 W 36 W 33 F<br />
Cura a 150 ºC [min] 10 11 11 9 9 11 12<br />
MODULO A 300% [Mpa] 13.6 10.4 10.4 10.7 10.1 11.4 10.3<br />
CARGA DE ROTURA [Mpa]<br />
ALARGAMIENTO A<br />
LA ROTURA<br />
DUREZA Shore A<br />
DEFORMACIÓN<br />
PERMANENTE POR<br />
COMPRESION<br />
22h/70ºC<br />
57<br />
52<br />
55<br />
57<br />
100.0<br />
50.0<br />
5.0<br />
1.0<br />
10.0<br />
0.5<br />
3.3<br />
0.3<br />
5.0<br />
A 50 P<br />
19.1 18.1 18.7 18.3 18.2 18.2 18.4<br />
[%] 430 470 480 480 490 470 480<br />
60 59 60 60 60 60 60<br />
[%] 21 23 23 24 26 23 24<br />
51
Altas velocidades de extrusión con STRUKTOL WB 16<br />
STRUKTOL WB 16 fue evaluado en SBR 1778 y en SBR 1712, utilizando una formulación<br />
académica, como ejemplos de elastómeros no polares.<br />
Se usó una extrusora de laboratorio con alimentación fría, GS 30/k-10D (Troester), equipada<br />
con una boquilla para cordón de 6 mm, a una velocidad <strong>del</strong> tornillo de 50 min -1 .<br />
Para los compuestos de control la cantidad de muestras fue de n = 5 y, para los ensayos de<br />
extrusión más rápida, conteniendo el STRUKTOL WB 16 fue de n = 4.<br />
Formulación 2965<br />
-1 -2 -3 -4<br />
SBR 1778 1) 100.0 100.0 - -<br />
SBR 1712 2) - - 100.0 100.0<br />
SRF N-774 75.0 75.0 75.0 75.0<br />
ZnO 5.0 5.0 5.0 5.0<br />
Ácido esteárico 1.0 1.0 1.0 1.0<br />
TMQ 1.0 1.0 1.0 1.0<br />
STRUKTOL WB 16 - 4.0 - 4.0<br />
MBTS 1.3 1.3 1.3 1.3<br />
MPT 3) 0.4 0.4 0.4 0.4<br />
S 2.0 2.0 2.0 2.0<br />
1) Nominal ML 100 (1+4) = 49<br />
2) Nominal ML 100 (1+4) = 52<br />
3) Bis-(4-metil-piperazino)-tiuramdisulfuro
Propiedades vulcanizadas (Cura: 15'/160 ºC)<br />
-1 -2 -3 -4<br />
M 100 [Mpa] 5.7 5.0 5.4 4.3<br />
CR [Mpa] 13.9 15.0 14.7 13.8<br />
ER [%] 190 220 240 270<br />
Rebote [%] 44 39 35 31<br />
SH A 68 68 68 67<br />
CP, 22 h/70 ºC [%] 10 13 12 16<br />
S 2.0 2.0 2.0 2.0<br />
Extrusión<br />
-1 -2 -3 -4<br />
Velocidad de extrusión [m.min -1 ] 3.3 4.27 3.45 4.17<br />
Peso <strong>del</strong> extrudado [g.m -1 ] 60 56 57 54<br />
Caudal [g.min -1 ] 196.2 238.3 197.7 225.0<br />
Presión <strong>del</strong> material [bar] 53 40 51 42<br />
Temperatura <strong>del</strong> material [ºC] 86 84 85 83
Estudios comparativos: STRUKTOL WS 280 en Pasta en FKM<br />
Los lubricantes seleccionados(WB222 y WS180) fueron evaluados en caucho fluorado<br />
curado con peróxido comparándolos con cera carnauba .<br />
Se realizaron pruebas de inyección en un Arburg Allrounder 220-90-350, máquina <strong>del</strong> tipo de<br />
inyección a tornillo. Se utilizó un "Molde Araña " DuPont a fin de examinar las propiedades<br />
de flujo y desmolde.<br />
Resultados<br />
El STRUKTOL WS 280 en Pasta es el que mejor se comporta en el ensayo de flujo y da un<br />
excelente desmolde. No se observan signos de contaminación <strong>del</strong> molde.<br />
El STRUKTOL WB 222 tuvo un comportamiento un tanto inferior a la cera carnauba.<br />
El STRUKTOL WS 180 da un buen flujo en el molde y un moderado desmolde. En su<br />
comportamiento es similar a la carnauba.<br />
El control exhibe un flujo pobre y se adhiere fuertemente al molde con las coladas<br />
desgarradas. Se observaron importantes incrustaciones en el molde<br />
Formulación 3841.1<br />
-1 -2 -3 -4 -5<br />
Viton GBL-90 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0<br />
N 990 30.0 30.0 30.0 30.0 30.0<br />
Oxido de zinc, activo 1) 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0<br />
STRUKTOL WB 222 2.0<br />
STRUKTOL WS 180 2.0<br />
STRUKTOL WS 280 Pasta 2.0<br />
Cera carnauba 2.0<br />
Diak Nº. 8 2) 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0<br />
Luperco 101 3) 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0<br />
1) Utilizado como un aceptor ácido<br />
2) Isocianurato de trimetilalilo, coagente (DuPont)<br />
3) 2.5-dimetil-2.5-bis(t-butilperoxi)hexano, líquido (ATOCHEM)
FFlujo en Molde araña<br />
Figura 61
Estudios comparativos: STRUKTOL WB 42 - Estudio de Afloramiento<br />
El STRUKTOL WB 42 fue evaluado en un compuesto de EPDM, 75 Shore A, vulcanizado<br />
con peróxido. Fue comparado con un producto competitivo (Competencia A) sabiendo que<br />
contiene cantidades variantes de alcohol estearílico (1-octadecanol). El alcohol estearílico<br />
posee una solubilidad limitada en caucho y por lo tanto es susceptible de aflorar.<br />
El STRUKTOL WB 42 está constituido por materias primas bien definidas, exhibe una<br />
excelente uniformidad y no contiene alcohol de ácido graso.<br />
Como se muestra en la Figura 62, aún a altos valores de dosaje, hasta 10 phr fueron utilizados<br />
en este estudio, el STRUKTOL WB 42 no causó afloramiento. Sin embargo, el Competencia<br />
A produjo un afloramiento importante. Las propiedades <strong>del</strong> vulcanizado se mantuvieron en<br />
un nivel aceptable<br />
Formulación 2982<br />
Control Prueba 1 Prueba 2<br />
Keltan 720 1) 100.0 100.0 100.0-<br />
FEF N-550 90.0 90.0 90.0<br />
Sunpar 2280 25.0 25.0 25.0<br />
ZnO 5.0 5.0 5.0<br />
TMQ 1.0 1.0 1.0<br />
Trígonox 17/40 2) 7.5 - -<br />
STRUKTOL WB 42 - 7.5 -<br />
Competencia A - - 7.5<br />
1) Tipo DCP de EPDM (DSM)<br />
2) 4,4-diter.butilperoxi n-butilvalerato, 40 % (Flexsys)
Propiedades físicas<br />
Control Prueba 1 Prueba 2<br />
ML 100 (1+4) 100.0 100.0 100.0-<br />
ODR a 160 ºC 90.0 90.0 90.0<br />
Vulcanizado: 15'/160 ºC<br />
t2 25.0 25.0 25.0<br />
t90 5.0 5.0 5.0<br />
Módulo 100 % [Mpa] 5.9 4.1 4.1<br />
Resistencia a la Tracción. [Mpa] 13.2 12.6 12.6<br />
Alargamiento de rotura [%] 210 270 280<br />
Dureza [ºSh] 74 73 71<br />
Deformación por compresión<br />
22h/70 ºC<br />
[%] 17 25 23<br />
Afloramiento nada nada Fuerte<br />
Figura 62<br />
Estudio de Migración - EPDM<br />
STRUKTOL COMPETENCIA
Estudios de aplicación:STRUKTOL ZP 1014 - Agente de cura para XNBR<br />
El STRUKTOL ZP 1014 es una preparación al 50 % de peróxido de zinc el cual se utiliza como un<br />
activador de cura de acción más segura en NBR carboxilado. El peróxido de zinc disponible<br />
comercialmente se produce haciendo reaccionar óxido de zinc con peróxido de hidrógeno en proceso<br />
húmedo.<br />
Mientras el óxido de zinc no tratado reacciona rápidamente con las posiciones carboxílicas <strong>del</strong><br />
elastómero el STRUKTOL ZP 1014 no reacciona. A fin de que reaccione, el peróxido debe ser<br />
descompuesto en óxido de zinc por el calor y por ácidos orgánicos, como el ácido esteárico, a las<br />
temperaturas de vulcanización.<br />
En al figura 63 se muestra como la seguridad de prevulcanización y la estabilidad en la estantería de un<br />
compuesto típico de XNBR pueden mejorarse por el óxido de zinc con diferentes grados de actividad.<br />
Se ilustran el Scorch Mooney luego <strong>del</strong> almacenaje y el Scorch de reómetro luego de 24 horas. La<br />
comparación incluye una dispersión de peróxido de zinc al 50 % en polímero(similar al <strong>Struktol</strong><br />
ZP1014).<br />
Figura 63<br />
Peróxido de Zinc vs. Diferentes Óxidos de Zinc<br />
Scorch y Estabilidad de Almacenaje(24hs, 4 y 8 semanas a Temperatura Ambiente)<br />
ZnO2 1) ZnO ZnO ZnO<br />
Superfície BET<br />
[m 2 /g] 1.5 – 2.2 8 25<br />
ODR a 160ºC<br />
t2[min] 6.2 4.3 2.5 2.5<br />
1) 50% ZnO2 en NBR<br />
Scorch Mooney<br />
MS 150 ºC, t5<br />
[min]<br />
24h/TA<br />
4 s/TA<br />
8 /s TA<br />
24<br />
h/<br />
TR<br />
T/
En contraste con los peróxidos orgánicos que producen uniones C-C, la reacción entre los<br />
grupos carboxílicos y el óxido proveniente de la descomposición <strong>del</strong> peróxido de zinc resulta<br />
en uniones iónicas.<br />
Estudios comparativos: STRUKTOL ZEH vs. Ácido Esteárico en NR<br />
El zinc 2-etilhexanoato (ZEH) es un activador soluble en caucho bien conocido, mayormente<br />
usado en compuestos de NR para mejorar las características de stress por relajación y reducir<br />
el “creep”. Este se utiliza principalmente en combinaciones con sistemas de cura VE<br />
solubles. Este estudio muestra la influencia <strong>del</strong> STRUKTOL ZEH en la consistencia de las<br />
propiedades dinámicas den un sistema VE soluble.<br />
Como se ve en los resultados, el módulo dinámico (E'), módulo de pérdida (E'') y el factor de<br />
pérdida tangente de <strong>del</strong>ta pueden variar significativamente si los compuestos conteniendo<br />
ácido esteárico son almacenados durante un período largo de tiempo. También la compresión<br />
permanente a temperatura ambiente es mejor con ZEH, mientras a elevadas temperaturas, el<br />
ácido esteárico da resultados ligeramente mejores.<br />
Los ensayos dinámicos fueron realizados con un Dynaliser (Bergougnan/Bélgica), y la<br />
dispersión de los resultados está expresada como porcentaje de desviación respecto <strong>del</strong> valor<br />
medio. La cantidad de muestras fue n = 8.<br />
Formulación 2608<br />
ZEH Ácido Esteárico<br />
SMR CV 60 100.0 100.0<br />
ZnO 5.0 5.0<br />
SRF N-762 25.0 25.0<br />
Flectol H 2.0 2.0<br />
STRUKTOL ZEH 2.0 -<br />
Ácido esteárico - 2.0<br />
MBS 1.44 1.44<br />
TMTD 0.6 0.6<br />
S 0.6 0.6<br />
Propiedades vulcanizadas:<br />
(Cura: 20'/150 ºC)<br />
M 300 [Mpa] 4.9 5.2<br />
C.R. [Mpa] 26.0 26.9<br />
E.R. [%] 610 610<br />
Rebote [%] 69 68<br />
SH A 46 49<br />
C.P. 3d/TA [%] 10 13<br />
C.P. 22h/70 ºC [%] 21 20
Propiedades Dinámicas<br />
STRUKTOL ZEH<br />
Ácido Esteárico<br />
Muestras vulcanizadas 24 h luego <strong>del</strong> mezclado<br />
Frecuencia E' (N/mm 2 ) E'' (N/mm 2 ) TAN DELTA<br />
0.005 2.95 1 % 0.0355 5 % 0.0182 5 %<br />
0.05 2.01 1 % 0.0451 4 % 0.0224 3 %<br />
0.1 2.03 1 % 0.0484 3 % 0.0238 3 %<br />
0.5 2.09 1 % 0.0572 4 % 0.0274 3 %<br />
1 2.11 1 % 0.0615 4 % 0.0291 3 %<br />
15 2.18 1 % 0.0727 5 % 0.0333 4 %<br />
10 2.21 1 % 0.0781 5 % 0.0353 5 %<br />
100 2.34 2 % 0.0992 8 % 0.0424 7 %<br />
Frecuencia E' (N/mm 2 ) E'' (N/mm 2 ) TAN DELTA<br />
0.005 2.16 1 % 0.0405 3 % 0.0187 3 %<br />
0.05 2.23 1 % 0.0469 2 % 0.0211 1 %<br />
0.1 2.25 1 % 0.0490 1 % 0.0218 1 %<br />
0.5 2.3 1 % 0.0543 1 % 0.0236 1 %<br />
1 2.33 1 % 0.0567 1 % 0.0244 2 %<br />
15 2.39 1 % 0.0628 2 % 0.0263 3 %<br />
10 2.41 1 % 0.0656 3 % 0.0272 3 %<br />
100 2.52 1 % 0.0760 4 % 0.0302 4 %
STRUKTOL ZEH<br />
Ácido Esteárico<br />
Muestras vulcanizadas 16 días luego <strong>del</strong> mezclado<br />
Frecuencia E' (N/mm 2 ) E'' (N/mm 2 ) TAN DELTA<br />
0.005 1.66 5 % 0.0307 10 % 0.0185 8 %<br />
0.05 1.71 5 % 0.0378 5 % 0.0222 4 %<br />
0.1 1.73 5 % 0.0403 4 % 0.0234 3 %<br />
0.5 1.77 5 % 0.0468 4 % 0.0265 5 %<br />
1 1.79 5 % 0.0499 5 % 0.0279 6 %<br />
15 1.85 5 % 0.0579 8 % 0.0315 10 %<br />
10 1.87 5 % 0.0618 10 % 0.0331 11 %<br />
100 1.97 4 % 0.769 15 % 0.0390 16 %<br />
Frecuencia E' (N/mm 2 ) E'' (N/mm 2 ) TAN DELTA<br />
0.005 1.99 20 % .0472 21 % .0238 6 %<br />
0.05 2.06 20 % .0568 21 % .0275 6 %<br />
0.1 2.09 20 % .0602 22 % .0287 8 %<br />
0.5 2.16 20 % .0688 25 % .0318 13 %<br />
1 2.19 20 % .0729 26 % .0332 15 %<br />
15 2.27 20 % .0837 30 % .0366 20 %<br />
10 2.3 20 % .0890 32 % .0382 22 %<br />
100 2.45 20 % .109 40 % .0439 29 %
Estudios comparativos: Homogeneización NBR/EPDM 70/30<br />
STRUKTOL 60 NSF FLAKES (5 phr)<br />
Brabender sin la placa frontal<br />
NBR EPDM NBR EPDM<br />
CONTROL<br />
STRUKTOL<br />
60 NSF<br />
RESULTADOS DESPUÉS DE 3 MIN.<br />
CONTROL<br />
RESULTADOS DESPUÉS DE 3 MIN.<br />
STRUKTOL
Figura 65
Casos prácticos: Cuarteamiento<br />
El cuarteamiento es un efecto superficial limitado a los vulcanizados de color claro. Es<br />
causado por los agentes atmosféricos:<br />
La luz ultravioleta induce la oxidación de la superficie y se forma una película de caucho<br />
oxidado. Bajo la influencia <strong>del</strong> calor y humedad se desarrolla un cuarteamiento o efecto<br />
"cocodrilo", por ejemplo, pequeñas grietas irregulares (similares a aquellas encontradas en<br />
cerámica) se observan en los vulcanizados. La superficie de los vulcanizados se cubre con<br />
una estructura irregular de arrugas comparables a la piel de naranja (Figura 66)<br />
Vulcanizado no protegido mostrando el cuarteamiento<br />
Figura 66<br />
La exposición prolongada a la luz ultravioleta dará como resultado un endurecimiento y<br />
fragilidad superficial acompañado de una apariencia atizada.<br />
Mientras los vulcanizados negros son más resistentes a la luz ultravioleta que los de color<br />
claro, estos últimos requieren de la adición de fenoles alquilados o aralquilados como<br />
antioxidantes no manchantes. Los materiales de la fórmula distintos a los antioxidantes no<br />
tienen influencia en el cuarteamiento.<br />
Casos prácticos: Escarchado<br />
Este término describe a un blanqueamiento o engrisado de la superficie de los vulcanizados.<br />
Este fenómeno es causado por un ataque <strong>del</strong> ozono, particularmente en condiciones calientes<br />
y húmedas, en vulcanizados bajo tensión conteniendo cargas blancas como ser sílice.<br />
El escarchado es debido a la exposición de las partículas de la carga en la superficie <strong>del</strong><br />
vulcanizado.<br />
Para evitar el escarchado se recomienda usar jabones de zinc en vez de peptizantes químicos.<br />
Ellos deben ser combinados con ZMBT y colofonia, a 0.5 phr cada uno, en la etapa de<br />
masticación a fin de desactivar el ozono y el oxígeno. Es deseable una óptima dispersión de<br />
la carga. En el ciclo normal de mezclado se incorpora una cantidad adicional de antioxidante<br />
y cera protectora <strong>del</strong> ozono.
LITERATURA (en Castellano)<br />
Solicitar a la Oficina para Latinoamerica<br />
AL – 01/8 Permalease (Ex RR5) – Desmoldante reticulable semi permanente<br />
AL – 02/2 STRUKTOL para cauchos de alta tecnología<br />
AL – 03/2 El caucho necesita agentes de proceso<br />
AL – 04 Mejora la resistencia a la cristalización <strong>del</strong> CR usando STRUKTOL WB<br />
16<br />
AL – 05 El Azufre, su influencia en los problemas de proceso en la industriadle<br />
caucho<br />
AL – 06 Como reducir costos con el uso de agentes de procesamiento<br />
AL – 07 Aktivator 73 en caucho natural<br />
AL – 08 Microporoso de Eva – Procesamiento y formulación<br />
AL – 09 Estudio comparativo STRUKTOL WB 16 vs. Producto alternativo<br />
AL – 10/3 Productos STRUKTOL - Tabla de aplicación<br />
AL – 11 Consumo de Peróxido: Comparación <strong>del</strong> WB 16 con producto<br />
alternativo<br />
AL – 12 Polímeros sofisticados<br />
AL – 13/2 Ensayos de fluidez – Molde araña – Molde espiral<br />
AL – 14 Influencia de los Agentes de proceso en la adhesión caucho metal<br />
AL – 15 Transmisión de la luz en los vulcanizados<br />
AL – 16 Aditivos de procesamiento<br />
AL – 17 Estabilización de la propiedades de los compuestos ded hule con el uso<br />
<strong>del</strong> STRUKTOL 40<br />
Información Nº. 12 El uso de resinas homogeneizadoras (40 MS/60 NS) a fin de ahorrar<br />
energía y reducir los ciclos de mezclado<br />
Información Nº. 15 Auxiliares de procesamiento STRUKTOL para la industria <strong>del</strong> caucho<br />
moderna.<br />
Información Nº. 21 Teoría y aplicación de los auxiliares de procesamiento.<br />
Información Nº. 26 Uso de auxiliares de procesamiento para resolver problemas de<br />
procesamiento de neumáticos<br />
Información Nº. 31 Agentes de procesamiento en compuestos de elastómeros para la<br />
industria <strong>del</strong> cable.<br />
Información Nº. 2175 Propiedades de extrusión de un compuesto de EPDM<br />
Información Nº. 58 STRUKTOL 40 MS en halobutilo.<br />
Ejemplo de un compuesto para revestimiento interno de neumáticos<br />
Información Nº. 59 Utilización de STRUKTOL WB 16 para mejoramiento de flujo<br />
Información Nº. 62 Flujo mejorado de los compuestos de NR mediante la utilización de<br />
STRUKTOL WB 16.<br />
Información Nº. 63 Organosiliconas como auxiliares de procesamiento en la industria <strong>del</strong><br />
caucho<br />
Información Nº. 64 Mejoramiento de la relajación de tensión utilizando el jabón de zinc<br />
soluble STRUKTOL ZEH<br />
Información Nº. 65 Mejor capacidad de procesamiento de las mezclas de caucho con<br />
STRUKTOL WB 212 y STRUKTOL WB 222<br />
Información Nº. 66 STRUKTOL Aktivator 73 - un activador de jabón de zinc para sistemas<br />
de vulcanización con azufre.<br />
Información Nº. 67 Jabones de Zinc. Nueva evaluación de su aplicación y propiedades en la<br />
industria <strong>del</strong> caucho<br />
Información Nº. 68 Resinas de homogeneización en la industria <strong>del</strong> caucho<br />
Información Nº. 69 Auxiliares de procesamiento para la industria <strong>del</strong> recauchutaje<br />
Información Nº. 70 Jabones de zinc. La nueva generación.
REPRESENTANTES STRUKTOL CO. OF AMERICA EN LATINOAMÉRICA<br />
ARGENTINA<br />
Compañía: Vivalce<br />
Persona de Contacto: Mariano Smolinski<br />
Teléfono: 4701-6700<br />
Fax: 4701-3632<br />
Celular: 154-992-9800<br />
E-mail: info@vovalce.com.ar<br />
Dirección: Vuelta de Obligado 4535/37 – Cap Fed. (C1429AWI)<br />
BRASIL<br />
Compañía: Parabor<br />
Persona de contacto: Fernando Genova – Cleber Fernandes<br />
Teléfono: (5511) 6165-1300<br />
Fax: (5511) 6915-7152<br />
Celular: Fernando Genova (5511)8122 9065<br />
Cleber Fernandes (5511)8147 1346<br />
E-mail: vendastec@parabor.com.br<br />
fgenova@parabor.com.br<br />
Dirección: Rua Fausto 364 – Sao Paulo - SP (04285-080)<br />
CHILE<br />
Compañía: Amster<br />
Persona de contacto: José Luis Arce - Salvador Arce<br />
Teléfono: (56-2) 208 38 88/28 18/26 88<br />
Fax: (56-2) 206 28 07<br />
Celular: José Luis Arce (56-9) 1590029<br />
E-mail: amster@amster.cl<br />
Dirección: Cruz <strong>del</strong> Sur 133 of. 903 – Las Condes – Santiago<br />
COLOMBIA<br />
Compañía: Parabor Colombia<br />
Persona de contacto: Jaime Gomez<br />
Teléfono: 57-1-369-3444<br />
Fax: 57-1-3695710<br />
Celular: 57-3-3107628203<br />
E-mail: ventas@parabor.com.co<br />
Dirección: calle 21 Nº 43ª-14 - Bogotá<br />
COSTA RICA – EL SALVADOR – HONDURAS – NICARAGUA - GUATEMALA<br />
Compañía: Imporquim<br />
Persona de contacto: Héctor Solís<br />
Teléfono (506) 2443 0055<br />
Fax: (506) 2443 0056<br />
Celular: (506) 8323 0605<br />
E-mail: hsolis@imporquim.com<br />
Calles 1 y 3, avenida 2<br />
P.O. Box 369-4060, Mall Internacional Alajuela,<br />
Alajuela, Costa Rica.<br />
P.O. BOX 4490-1000 – San José – Costa Rica<br />
ECUADOR<br />
Compañía: Alvaro Alvarez<br />
Persona de contacto: Neagari Hiromu
Teléfono: 593-2-224-6830<br />
593-2-224-6966<br />
Fax: 593-2-22459451<br />
E-mail: hneagari@uio.satnet.net<br />
Dirección: Correa 126 y Amazonas – Edif..Belmonte, of 206-207 – Quito<br />
P.O. BOX 17171193<br />
MEXICO<br />
Compañía: Representaciones Unidas <strong>del</strong> <strong>Caucho</strong> SA de CV<br />
Persona de contacto: Benjamin Fuentes<br />
Teléfono: 52 55(5) 374-1980<br />
E-mail: benfuentesyc@unitedrubbercorp.com<br />
Dirección: Goethe 16 Piso 6 - Col. Anzures<br />
CP 11590 Miguel Hidalgo, Distrito Federal, Mexico DF<br />
PERU<br />
Compañía: Comercial Conte S.R.L<br />
Persona de contacto: Hebert Tejada – Sofía Ito<br />
Teléfono: (51 1) 4371690<br />
Fax: (51 1) 4379476<br />
Celular: (55 9) 8351236 ( Sofía Ito)<br />
E-mail: htejada@conte.com.pe<br />
sofia@conte.com.pe<br />
Dirección: Separadora Industrial Nº1591 – Urb. San Francisco – Lima 3 -<br />
REPUBLICA DOMINICANA, PUERTO RICO E ISLAS DEL CARIBE<br />
Compañía: Quimicos & Plasticos S.A.<br />
Persona de contacto: Juan Pablo Fernandez<br />
Teléfono: (+1-809) 379 0850<br />
Fax: (+1-809) 379 0851<br />
Celular: (+1-809) 889 1118<br />
E-mail: juanpablo.fernandez@qpsaonline.com<br />
Dirección: Calle 5 Esq. Calle 18, Galpòn IV.<br />
Villa Aura, Manoguayabo, Sto Domingo.<br />
Republica Dominicana<br />
VENEZUELA<br />
Compañía: Inversiones Hevea C.A.<br />
Persona de contacto: José Luis Feliú<br />
Teléfono: (58-212) 991-8933<br />
Fax: (58-212) 482-5250<br />
Celular: (58-14) 915 7110<br />
E-mail: jlfeliu@cantv.net.<br />
Dirección: Av. Sanz, sector El convento III, Edif. El Sauce, apt. 3 A, El Marques, Caracas – Venezuela<br />
14/03/11
STP0206S<br />
<strong>Struktol</strong> Company of America<br />
201 E. Steels Corners Road<br />
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