materiales y procesos

industriales IV

Modulo plasticos

Elastomeros

Elastomeros

Elastomeros

• Son materiales elásticos que al ser

sometidos a un esfuerzo recuperan

casi totalmente su forma original,

después de liberar una fuerza sobre

ellos

• Su comportamiento es debido a que

sus macromoléculas están

entrecruzadas por enlaces químicos

Elastomeros

• Se producen a partir de formulaciones

que incluyen gran variedad de

compuestos de moldeo (masa

viscosas y elastomeros sin curar)

• En la vulcanización o reticulación, las

cadenas moleculares se unen

mediante enlaces químicos amplios

• No son reciclables (elastomeros

naturales), pero los ETP si pueden

hacerlo

Elastomeros

Termoplasticos ETP

• Son materiales que combinan las

propiedades especificas de los

elastomeros con las posibilidades de

transformación de los termoplásticos

• Copolimeros en bloque o aleaciones

que poseen propiedades elásticas

dentro de cierto rango de

temperatura

Elastomeros

Termoplasticos ETP

• Las propiedades elásticas son debidas

a enlaces a enlaces químicos

producto de la unión de átomos de

hidrogeno

• Los ETP llenan los huecos existententes

entre los termoplásticos y los termofijos

Elastomeros

Termoplasticos ETP

• Mecánicamente se comportan similar

a los elastomeros naturales, debido a

que presentan gran capacidad de

estiramiento y deformación, se

pueden estirar y elongar en altos

porcentajes, para regresara su

dimensión próxima a la original

• La resistencia química y térmica es menor a los hules vulcanizados

ETP clasificacion• Hule Nitrilo

• Hule Butadieno

• Policloropropeno

• Copolimeros estirenicos

en bloque

• Elastómeros

Termoplásticos

Poliolefinicos TPO

• Aleaciones

elastomericas

- hules procesables

fundibles MFR

- Termoplásticos

vulcanizados TVR

• Poliuretanos

termoplásticos TPU

• Colopiesteres

termoplásticos TPC

• Poliamidas

termoplásticas TPA

Hule Nitrilo

• El Hule Nitrilo es

tambien conocido

como Buna-

N, Perbunan, o NBR

• Es un copolímero

de acrilonitrilo y

butadieno.

• Comercialmente se

llama Nipol, Krynac

y Europrene

• Sus propiedades

fisicas y quimicas

dependen de el

contenido de

acrilonitrilo

• Resiste aceites,

combustibles y otros

químicos, a mayor

cantidad de Nitrilo

mayor resistencia

quimica, pero

menor flexibilidad

Hule nitrilo

• Los rangos de

temperatura de uso

continuo son de -40

a 1080 c

• En general tiene

poca resistencia a

quimicos, si se

exponea acido

nitrico puede

causar serias

quemaduras

• El hule nitrilo posee

una mayor

resistencia que el

hule natural

Hule nitrilo

aplicaciones• Guantes quirúrgicos

• En la industria

aeronáutica se usa

para mangueras de

combustible y

aceite

• Sellos

• En la industria

nuclear guantes y

equipos de

proteccion

• productos

moldeados

• Calzado

• adhesivos,

selladores, esponjas

• Espumas

expandidas

• Bajo alfombras

Hule Nitrilo

Hule butadieno

• es un caucho

sintético que es un

polímero formado a

partir del proceso

de

polimerización del

monómero de 1,3-

butadieno.

• Tiene una alta

resistencia al

desgaste

• Se presenta

una recuperación

del 80% después

de la tensión es

aplicada, por lo

que se dice que

tiene un alto grado

de resilencia

Hule butadieno

• Dependiendo del

tipo de catalizador

serán sus

propiedades

• Sus catalizadores

son: el niquel, el

neodimio, el titanio,

el cobalto y el litio

• Aplicaciones:

Llantas

Pelotas de golf

Como aditivo

modificador de

impacto para

mejorar la

resistencia en

diferentes plásticos

Hule Butadieno

Policloroporpeno

• Mejor conocido

como neopreno

• Es la marca

comercial de

Dupont

• Es incoloro y con un

color parecido al

del éter.

• Características del

polímero son:

- Resistencia a la

degradación a

causa del sol, el

ozono y el clima.

- Buena resistencia

al envejecimiento

Neopreno• - Presenta resistencia

aceptable a solventes

y agentes químicos.

- Es resistente a daños

causados por la flexión

y la torsión.

- Adhesión a muchos

sustratos (adhesivos)

• Existen dos tipos de

neopreno

-NEOPRENO

INDUSTRIAL: Es el que se

utiliza en la fabricación

de ruedas de

automóvil, juntas

tóricas u O-rings, juntas

de coches, etc..

- NEOPRENO CELULAR.-

Que es el de los trajes

de buceo y otras

prendas de vestir

Neopreno

• Juntas

• Mangueras y

revestimientos

resistentes a la

corrosión

• base para adhesivos,

aislamiento del ruido

en las instalaciones de

transformadores de

potencia

• cinta aislante para

puertas de incendios

• Guantes y mascarillas

• Botas para pezca

• Traje de Buzo

• Trajes aislantes de

temperaturas frías

• Uso de artículos

ortopedicos

• Cinchos, mantas y

almohadillas para

equitacion

• Protectores gotcha

Neopreno

Elastomeros Termoplasticos

Estirenicos TPS

• Son los de menor

costo de todos los

hules y son los de

menores

propiedades de

desempeño de

todos los hules

termoplásticos

• MP estireno,

butadieno,

isopropeno

• Un factor que

influye en las

propiedades

mecánicas, es el

contenido de

poliestireno

• Son de

propiedades

similares a los HV

• Presenta mejor

resistencia a la

tensión que los HV

TPS

• Generalmente no

se utiliza

directamente, sino

mezclandolo con

otros aceites,

resinas, cargas y

diferentes

materiales

• Adhesivos, sellos,

recubrimientos.

• Modificador del

índice de

viscosidad en TP y

modificador de TF

• Como aceite

mejora la

procesabilidad, la

dureza y la

resistencia al ozono

TPS

• Ejemplos de este

tipo de elastomeros

son el copolímero

de estireno/

butadeino SBR del

cual el 75% del

peso es butadieno

• Los dos elastomeros

estirenicos son:

• Etileno – estireno –

butadieno Estireno

SEBS

• Estireno –

Isopropeno –

estireno SIS

TPS

Elastomeros Termoplasticos

Poliolefinicos TPO

• Productos plasticos

mezcla de

poliolefinas con

elastomeros

• MP principal es el

PP isotáctico con

hule étileno(EPR) o

hule etileno

propileno dieno

(EPDM)

• En lugar de PP se

pued utilizar PEAD,

PEBD, PELBD

• La zona dura del

elastomero es el PP

y la zona blanda la

da el EPR o el EPDM

TPO

• Dependiendo de la

formulación puede

soportar hasta 1250

C por periodos

relativamente

prolongados, pero

mantiene sus

características a

temperaturas de

1050 c

• Soporta

perfectamente el

trabajo a 800 c

• Moderada

resitencia química a

solventes y

reactivos

inorganicos

TPO

• Se puede inyectar,

extruir, soplar y

termoformar

• Sector automotriz:

molduras, cubiertas

de defensas, tapas

laterales de

defensas, cubiertas

de guardafangos,

ducto de aire del

carburador

• Ductos de

calentamiento de

aire, sellos del cofre

• Recubrimiento de

cable y alambre

• Partes mecánicas:

topes empaques,

sellos, enchufes

electricos

TPO

Aleaciones elastomericas

Termoplasticos Vulcanizados

TPV• MP – EPDM y Hule

nitrilo

• - 600c a 1350 c

(santoprene)

• - 600c a 1250 c

(Geolast) mayor

resistencia química

• Sector automotriz:

Mangueras, sellos

de vidrio,

• empaques, ductos

para aire,

guardapolvos

• Construcción:

Juntas, sellos,

recubrimientos de

piso y techo

• Eléctrico –

eléctronico

contactos,

enchufes clavijas

TPV

Aleaciones elastomericas

Hules procesables fundibles

MPR• Es comercializado

bajo el nombre de

Alcryn de DuPont

• Puede ser

reciclable, es

pigmentable, bajo

costo de proceso y

se puede moldear

• MP interpolimeros

de estireno con

poliolefinas

cloradas

• Inyectar, extruir,

termoformar

calandrear,

compresión,

extrusion soplo

MPR

• Tubería, manguera

reforzada, sellos,

empaques, jutas

• Recubrimiento de

tela

• Partes automotrices

• Calzado

• Recubrimiento de

cable y alambre

MPR

Elastomeros base

puliuretano TPU• Están formado a

partir de PUR de

tipo polieter o tipo

poliester (zona

blanda)

• La materia prima

son polioles de

cadena larga los

cules pueden ser

de tipo eter o ester

• Poliisocianato

Difenil- Metilen –

Disocianato MDI

• Polioles de cadena

corta

Etilen glicol

Butano diol

Hexano diol

Hidroxietoxibenceno

TPU

• Resisten aceites

minerales, grasa y

gasolina

• Resisten muy bien

acidos y bases

concentrados

• Los rayos UV

producen

decloración y

perdida de prop.

mecanicas

• Recomendados en

aplicaciones que

requieran una

elevada protección

y aislamiento

• Excelente

resistencia a la

abrasión

• Son considerados

hules de alto

desempeño

TPU

• Soporte del parabrisas

• Juntas

• Sellos

• Rodajas de patines y

patinetas

• Lycra o elastano

• Extensiones de guarda

fangos

• Martillos de cabeza de

goma

• Camaras de llanta

• Mangueeras de

irrigación, jardin,

incendio

• Mangueras del sistema

de combustible de

automóviles

• Tubería de uso clínico

• Cable y alambre:

secadoras de pelo,

computadoras,

audifonos

• Suelas de zapato

TPU

Elastomeros termplasticos

base copoliester TPC

• Elastomeros de

ingenieria

• Polimerización al

azar de segmentos

rigidos, con

segmentos flexibles

de dimetil

tereftalato +

tetrametilen glicol +

polietrametilen

glicol

• El nombre

comercial es Hytrel

de DuPont

• Excelente

versatilidad para ser

procesado como

termoplástico

• Alta resistencia

quimica y a al calor

• Altas propiedades

mecánicas

TPC

• Excelente

resistencia a la

fatiga

• Alta resistencia al

impacto

• Mayor resistencia a

la abrasión

• Moderada

resistencia eléctrica

• -700 c a 1500 c

• En función de la

composición

excelente

resistencia a

aceites,

hidrocarburos

fluorados, acidos y

bases

TPC

• Consumo: calzado,

caretas de

motociclistas,

laterales y frontales

de patinetas

• Bombas de

transmisión, tubos

simples de

conducción de

agua

• Mangueras de alta

presión y

mangueras que

estén sometidas a

químicos

• Recubrimiento de

fibra óptica

• Recubrimiento de

cable y alambre

TPC

Elastomeros termoplasticos

base poliamida TPA

• Copro-limeros

constituidos a partir

de Poliamidas

dicarboxilicas

• Polieteramida PEEA

• Poliesteramida PETA

• Polieteresteramida

PESA

• Y polietilen diol

• Poliamida es la

zona dura que da

al elastómero

dureza y rigidez

• Polieter diol es la

zona blanda de

flexibilidad

resistencia química

y a solventes

TPA

• De todos los

elastomeros

• Alta resitencia a la

abrasión (similar a

lade los elastomeros

de poliuretano y

copoliester)

• Puede soportar

temperaturas hasta

de 2000 c por

periodos cortos

• Se ve atacada por

solventes clorados o

fluorados

• Previo a la

transformación

requieren secado

previo

TPA

• Manguera para

dispensadores de

gasolina

• Tubería

• Recubrimiento de

cable y alambre

• Sellos, empaques,

cubre fangos,

balones

• Botas para esquiar

• Zapatos deportivos

TPA

DUREZA

• La dureza en los

elastomeros esta

dada como unidad

SHORE con la cual

se mide la

resistencia al

penetrar un cuerpo

con una forma

definida sobre el

objeto a

inspeccionar

• Los valores son

medidos de 0 a 100

correspondiendo a

0 la dureza mas

pequeña y la 100 a

la mas grande

Deformacion Remanente

Compression Set• La deformación

remanente indica en

que medida un

material vuelve a su

estado normal ,

después de aplicada

una fuerza de

deformación

constante a un

determinado tiempo y

temperatura

• La DR o CS de 0%

indica que un materia

a regresado a su

estado inicial a un

100%

• DR de 100% que el

material no ha

regresado en absoluto

a su estado inicial