En consecuencia, este artículo explora las propiedades de los diferentes elastómeros de caucho, sus aplicaciones específicas y los factores a considerar antes de elegirlos.
¿Qué es un elastómero de caucho?
Un elastómero de caucho es cualquier material que posee las propiedades del caucho., incluida la resistencia a la abrasión, la resiliencia, la resistencia y la resistencia a altas temperaturas. Por lo general, las palabras caucho y elastómeros se usan indistintamente.
Los elastómeros son polímeros elásticos con propiedades que los hacen aptos para diversas aplicaciones industriales y mecánicas. Como resultado, estos materiales a menudo se sintetizan para satisfacer necesidades específicas. Por otro lado, el caucho se usa para describir caucho natural. El caucho natural es un compuesto orgánico que se encuentra naturalmente en la naturaleza a partir de árboles de caucho.
A diferencia de los elastómeros, el caucho natural no es una categoría de materiales con propiedades elastoméricas. En cambio, es un compuesto específico.
¿Cuáles son las propiedades del elastómero de caucho?
Hay varias propiedades de los elastómeros que los hacen adecuados para aplicaciones específicas. Estas propiedades incluyen;
- La resistencia al agua
- Resistencia a la abrasión
- Resistencia química
- Permeabilidad a los gases
- Conjunto de compresión
- Propiedades electricas
- Resistencia a la intemperie
- Resistencia al aceite
- Resistencia al calor
- Resistencia al fuego
- Resistencia a bajas temperaturas
resistencia al agua
La resistencia al agua de un elastómero es la capacidad de ese elastómero para resistir los efectos de la inmersión en agua. Un elastómero resistente al agua tiene una excelente estabilidad tras la inmersión a largo plazo. Por lo general, los elastómeros resistentes al agua se usan en varias aplicaciones, incluidos selladores, pinturas y tuberías.
Resistencia a la abrasión
La resistencia a la abrasión de un elastómero es la capacidad de ese elastómero para soportar condiciones duras constantes, incluido el raspado, el roce o el rayado. Un caucho resistente a la abrasión puede resistir el desgaste en aplicaciones mecánicas de alta fricción. El caucho resistente a la abrasión ayuda a hacer ojales de goma, neumáticos, juntas, sellos y juntas tóricas.
Resistencia química
Los elastómeros resistentes a los productos químicos pueden resistir el ataque de los productos químicos durante un período específico. Por lo general, estos elastómeros no se degradan ni degeneran con la exposición a ciertos productos químicos.
Sin embargo, es fundamental tener en cuenta que Los elastómeros tienen diversos grados de resistencia a diversos productos químicos. Por ejemplo, algunos elastómeros pueden soportar ácidos minerales pero, al mismo tiempo, no son resistentes a los ésteres de fosfato.
Permeabilidad a los gases
La permeación de gas es la velocidad con la que las moléculas diminutas de gas pasan a través de un elastómero. Los elastómeros con baja permeabilidad al gas son más resistentes a la permeación del gas. Las aplicaciones como el sellado al vacío y las tuberías internas necesitan elastómeros que puedan resistir la permeación de gases.
Conjunto de compresión
Un conjunto de compresión es la cantidad de deformación permanente en un elastómero después de la exposición a una fuerza durante un tiempo específico. Esta propiedad a menudo se expresa como un porcentaje. Por ejemplo, un conjunto de compresión cero significa que un elastómero vuelve a su tamaño inicial después de eliminar la fuerza. Por el contrario, un El 100% de compresión fija significa que el material elástico permanece deformado y no se recupera después de quitar la energía..
Los elastómeros con conjuntos de baja compresión son ideales para aplicaciones de sellado dinámico debido a la exposición constante a diferentes niveles de fuerza.
Propiedades Eléctricas
Se sabe que los elastómeros son aislantes, lo que impide el libre flujo de electrones. Los materiales de caucho con excelentes propiedades eléctricas pueden funcionar a altas temperaturas y en condiciones de humedad sin perder su forma o forma. Los cauchos aislantes eléctricos se utilizan generalmente en la fabricación de conectores y aisladores de cables.
Resistencia a la intemperie
La resistencia a la intemperie de un elastómero es su capacidad para conservar su forma tras un uso prolongado en aplicaciones al aire libre. Sin embargo, no todos los elastómeros son resistentes a la intemperie debido al ozono y la exposición a los rayos UV.
Resistencia al aceite
El aceite ataca el caucho y lo debilita. Resistente al aceite Los elastómeros pueden soportar fluidos de hidrocarburos y aceites minerales y vegetales sin deformarse. Los materiales de caucho con buena resistencia al aceite son adecuados para aplicaciones de combustible para automóviles.
Resistencia al calor
La resistencia al calor de los materiales de caucho es la capacidad de ese material para conservar su forma y forma tras la exposición a temperaturas extremas durante un período prolongado. No todos los elastómeros son resistentes al calor. Algunos elastómeros son más resistentes a temperaturas más altas que otros.
Resistencia al fuego
Muy pocos elastómeros son resistentes a las llamas o no inflamables. Los elastómeros sintéticos ignífugos pueden resistir el fuego mientras conservan su forma. Los elastómeros con poca resistencia a la llama sufren cambios químicos irreversibles.
Es importante tener en cuenta que no todos los elastómeros resistentes a altas temperaturas son retardantes de llama. Sin embargo, muchos elastómeros pueden combinarse para tener propiedades resistentes al fuego.
Resistencia a baja temperatura
Además de trabajar en aplicaciones de alta temperatura, varias aplicaciones de baja temperatura requieren elastómeros con flexibilidad a baja temperatura. Desafortunadamente, algunos elastómeros pierden su flexibilidad a bajas temperaturas y no pueden responder a la fuerza. Como resultado, estos materiales de caucho se endurecen y se vuelven muy duros y quebradizos.
¿Cuáles son los diferentes tipos de elastómeros de caucho?
Hay varios materiales de caucho sintético. Esta sección resume las propiedades de algunos de estos elastómeros. Es importante señalar que esta lista no es exhaustiva. Otros significativos materiales de goma incluyen caucho de estireno butadieno (SBR) y caucho de nitrilo hidrogenado.
1. Elastómero de caucho vulcanizado
La vulcanización fortalece el caucho natural mediante la adición de calor y azufre. A diferencia del caucho natural, caucho vulcanizado es más elástico y puede soportar mayor presión y tensión.
Las propiedades del caucho vulcanizado incluyen una excelente resiliencia, resistencia al desgarro, baja absorción de agua, resistencia química y excelente resistencia a la tracción. Además, este tipo de elastómero presenta un mayor aislamiento eléctrico y una buena resistencia a la abrasión.
2. Elastómero de caucho de butilo
Caucho de butilo es sintético Este elastómero está hecho de una combinación de isopreno e isobutileno. Es más, el elastómero es conocido por su baja permeabilidad a los gases y su biocompatibilidad.
Otras propiedades del caucho de butilo incluyen su resistencia química, al ozono y a la abrasión. También tiene excelentes propiedades de aislamiento eléctrico. Desafortunadamente, el caucho de butilo tiene poca resistencia al combustible.
3. Elastómero de caucho de nitrilo
Los elastómeros de nitrilo son cauchos sintéticos resistentes al aceite. Este elastómero posee propiedades químicas y físicas que lo hacen ampliamente utilizado en la industria de los sellos.. Las propiedades del caucho de nitrilo incluyen su excelente resistencia al agua, los combustibles y los aceites a base de petróleo.
Además, este caucho sintético puede soportar fluidos hidráulicos, alcohol y grasas de silicona. Otras propiedades del caucho de nitrilo incluyen su buena resistencia a la abrasión, alta resistencia a la tracción y baja deformación permanente por compresión.
4. Elastómero de caucho de neopreno
neopreno es un elastómero multipropósito con propiedades impermeables y resistentes a los productos químicos. Además, este material de caucho tiene propiedades que lo hacen resistente a la degradación, la quema y la corrosión.
Además, este caucho es biocompatible y, en ocasiones, se utiliza como sustituto del látex. Otras propiedades del caucho de neopreno incluyen su buena resistencia al agua, al oxígeno, a las llamas y al ozono.
5. Elastómero de caucho de silicona
Silicona es un material de caucho versátil utilizado en varias aplicaciones debido a su estabilidad a temperaturas elevadas. También es conocido por sus propiedades a baja temperatura.
Además, este elastómero tiene propiedades químicas y físicas características que lo hacen adecuado para aplicaciones de agua, vapor o combustible. También tiene una excelente estabilidad química y es biocompatible. Por lo tanto, se usa ampliamente en aplicaciones médicas y de grado alimenticio.
6. Elastómero de caucho EPDM
EPDM es la abreviatura de etileno propileno dieno monómero. Este elastómero sintético tiene excelentes propiedades, lo que lo convierte en una alternativa al caucho de silicona. Además, este elastómero es una opción aún más rentable. Las propiedades de EPDM incluyen resistencia al calor y a la intemperie. Este elastómero es también un excelente aislante eléctrico.
¿Cuáles son las aplicaciones para cada tipo de elastómero de caucho?
Cada elastómero de caucho tiene propiedades únicas, lo que lo hace adecuado para varias aplicaciones industriales. Esta tabla muestra la aplicación de diferentes elastómeros de caucho.
| Elastómero de caucho | Aplicaciones |
| Caucho vulcanizado | Este elastómero tiene una excelente resiliencia, lo que lo hace adecuado para la fabricación de neumáticos para vehículos, mangueras de goma, juguetes, juntas tóricas, ojales de goma y juntas. |
| Caucho de butilo | Este elastómero se utiliza para producir cámaras de aire y balones llenos de aire utilizados en los deportes. En estado líquido, este elastómero se utiliza como limpiador de inyectores de combustible y para fabricar productos para la limpieza de derrames de aceite. |
| Caucho nitrilo | Este elastómero se utiliza en la industria automotriz para producir juntas, juntas tóricas, mangueras y sellos. También se utiliza para fabricar guantes protectores de alta resistencia y productos moldeados, incluidos tapetes y calzado. |
| Goma de neopreno | Este elastómero se utiliza en revestimientos, adhesivos y correas resistentes a la corrosión. También fabrica juntas, máscaras, puertas cortafuegos y equipos. Además, los artículos para el hogar, como los guantes para lavar platos, están hechos de este caucho. |
| Goma de silicona | Este elastómero se utiliza en aplicaciones médicas y de calidad alimentaria porque es biocompatible e hipoalergénico. Se utiliza para producir guantes quirúrgicos, mascarillas e implantes médicos. Este elastómero también se utiliza para producir utensilios de cocina, recipientes para almacenar alimentos y aplicadores de cosméticos. |
| EPDM | Este caucho se utiliza en aplicaciones al aire libre como mangueras y sellos de puertas. También se utiliza como sellador en aplicaciones automotrices y como sellador para techos e impermeabilización. |
¿Cómo elige el tipo correcto de elastómero de caucho para su aplicación?
No existe un tipo de elastómero adecuado para todas las aplicaciones. Las condiciones de control de su aplicación determinan el mejor elastómero para sus necesidades. Antes de elegir un material de caucho adecuado para su aplicación, tenga en cuenta los siguientes factores;
Temperatura
La temperatura de una aplicación es una condición operativa esencial y un factor importante en la elección de elastómeros de caucho. Por lo tanto, el mejor elastómero para su proyecto debe tener un rango de temperatura que se ajuste al rango de temperatura del proyecto.
Tipo de aplicacion
¿Tu aplicación es estática o dinámica? No todos los elastómeros son adecuados para aplicaciones activas o fijas. Por ejemplo, la silicona es más adecuada para aplicaciones estacionarias, mientras que el caucho de nitrilo es mejor para aplicaciones de sellado dinámico. Por lo tanto, es mejor considerar el tipo de aplicación antes de elegir un material de caucho adecuado.
Exposición
¿A qué condiciones está exponiendo su material de caucho? ¿Son los ácidos minerales, el agua o el clima? ¿Cuánto dura la exposición? El mejor elastómero de caucho para su aplicación debe soportar condiciones de funcionamiento a largo plazo.
Estándares de la industria
Cada industria tiene su estándar para elastómeros. Por ejemplo, los estándares en la industria alimentaria difieren de los de la industria automotriz. Por lo tanto, al elegir un elastómero, considere los estándares de la industria y elija un material adecuado.
Disponibilidad
La disponibilidad de su elastómero afecta significativamente su proyecto. El tiempo de producción, el costo de los suministros y el equipo dependen de la disponibilidad de sus materias primas. Por lo tanto, es mejor considerar la disponibilidad de un elastómero antes de elegirlo para su aplicación.
¿Cuáles son algunos problemas comunes con los elastómeros de caucho?
En general, no existe un problema común con todos los elastómeros de caucho porque todos poseen propiedades diferentes. Sin embargo, individualmente, estos materiales de caucho tienen sus inconvenientes. La siguiente tabla muestra los problemas comunes con los elastómeros de caucho.
| Elastómero de caucho | Problemas comunes |
| Caucho vulcanizado | El proceso de vulcanización en sí mismo es costoso y peligroso. Además, esta goma no es reciclable. |
| Caucho de butilo | Este elastómero es costoso y difícil de procesar. También tiene poca resistencia a los aceites de petróleo. Además, el elastómero no puede soportar amplios rangos de temperatura. |
| Caucho nitrilo | Este elastómero tiene poca resistencia a los rayos UV, el ozono y la exposición a la intemperie. Además, no es adecuado para aplicaciones de vapor debido a su escasa resistencia al calor. |
| Goma de neopreno | La desventaja más significativa de este elastómero es su costo. Tiene poca resistencia al aceite. Además, este material de caucho no funciona bien en ácidos, cetonas y ésteres oxidantes fuertes. |
| Goma de silicona | Este elastómero es costoso y voluminoso. Además, tiene poca resistencia al desgarro. No obstante, esta resistencia al desgarro puede mejorarse mediante el uso de aditivos |
| Caucho EPDM | Este caucho es inerte, por lo que es difícil adherirse. También tiene poca resistencia química a los solventes no polares y a la mayoría de los aceites. Además, este elastómero tiene poca resistencia a los combustibles. |
Conclusión
Los elastómeros tienen propiedades características, que incluyen resistencia al agua, resistencia al aceite, resistencia a los rayos UV, aislamiento eléctrico y deformación permanente por compresión. Estas propiedades determinan si un material de caucho será adecuado para su aplicación.
Por lo tanto, antes de elegir un material de caucho para su aplicación, debe considerar las propiedades y condiciones de operación del elastómero. Los mejores elastómeros son los que se adaptan perfectamente a su aplicación sin deformaciones.
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