Un análisis detallado: ¿Qué son la vulcanización y el caucho vulcanizado?

Puede retroceder años para encontrar el uso de productos de caucho. Sin embargo, el caucho era vulnerable a las condiciones climáticas extremas. Por lo tanto, solía volverse frágil cuando cambiaban las estaciones. Esto motivó a generaciones a encontrar una manera de hacer que el caucho fuera más resistente y duradero.

Índice del contenido

Por lo tanto, el proceso de vulcanización entró en vigor. La mayoría del caucho que usamos hoy en día proviene del proceso de curado por vulcanización. El caucho vulcanizado tiene una amplia gama de aplicaciones, que incluyen llantas automotrices, sellos industriales y suelas de zapatos, entre otras. ¡Aprendamos cómo se introdujo el proceso de vulcanización y qué hace!

¿Qué es la vulcanización?

Vulcanización es un proceso que requiere una combinación de caucho crudo y azufre en un baño. El siguiente paso requiere calentar la combinación.. Esto mejora la resistencia y elasticidad del caucho en comparación con el estado original. Los cauchos vulcanizados más comunes incluyen caucho estireno-butadieno (SBR) y poliisopreno (caucho natural). 

¡Hay más en el proceso!

caucho vulcanizado

En cuanto al proceso de curado de vulcanización en sí, encontrarás diversas técnicas. Por ejemplo, el azufre por sí solo no ofrece un proceso rápido. Por lo tanto, la adición de aditivos en forma de aceleradores, activadores y retardadores es vital para complementar el proceso.. Esto hace que el proceso de curado por vulcanización sea más eficiente incluso a temperaturas más bajas. 

Además, los aditivos también ayudan a reducir la cantidad de azufre requerida en el proceso. Esto, a su vez, permite una salida de caucho vulcanizado de mayor duración con mejores propiedades mecánicas y de envejecimiento. 

Pero, ¿por qué tiene lugar el proceso anterior? Para entender, debemos aprender los fundamentos del caucho crudo natural y sintético:

Caucho natural 

Caucho natural

Típicamente, caucho natural Tiene menos olor y mayor resistencia que los cauchos sintéticos. Sin embargo, el caucho natural no puede soportar temperaturas extremas en su forma cruda.. Además, el caucho natural proviene del látex del árbol del caucho que produce caucho. Si bien hay cientos de plantas productoras de caucho, el caucho natural que utilizamos proviene principalmente del árbol de caucho Hevea Brasiliensis.

Caucho sintético

A diferencia del caucho natural, los cauchos sintéticos funcionan mejor en condiciones climáticas extremas. Además, también tiene una vida comparativamente más larga. Además, los cauchos sintéticos son una excelente alternativa para las personas alérgicas a las proteínas del caucho natural. 

Por lo tanto, alrededor del 70 % del caucho que se usa actualmente en los EE. UU. es sintético. En cuanto a su origen, el caucho sintético proviene de polímeros artificiales. Estos polímeros son los subproductos del petróleo. 

Entonces, ¿por qué necesitamos la vulcanización? Bueno, tanto el caucho natural como el sintético no resultan ser lo suficientemente valiosos en su estado bruto. De ahí que se introdujo la vulcanización para convertirlos en productos más robustos y resistentes. 

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¿Quién inventó la vulcanización?

vulcanización de caucho

Los nativos de América Central y del Sur han estado utilizando productos de caucho durante siglos. Sin embargo, se enfrentaron a problemas cuando el producto de caucho no pudo soportar las condiciones climáticas extremas. Llega la década de 1830. Se iniciaron esfuerzos para desarrollar productos de caucho más robustos y firmes. 

Avance rápido hasta 1839, Carlos Goodyear, un estadounidense, descubrió el proceso de curado por vulcanización, en el que añadió azufre al caucho y lo calentó. Esto dio como resultado una goma más decisiva que también retuvo la elasticidad. Por lo tanto, el mundo encontró una solución para el caucho blando en forma de caucho vulcanizado, que luego se utilizó en condiciones climáticas extremas. 

A lo largo de los años, más y más expertos agregaron sus contribuciones al proceso siguiendo a Charles Goodyear. Por lo tanto, tenemos productos de caucho complejos, elásticos, fuertes y resistentes a la abrasión que funcionan mucho mejor que el caucho en su forma cruda. 

El proceso de vulcanización

Ahora, centrémonos en el proceso de curado por vulcanización, que consta de varios pasos. 

Paso Uno:

En primer lugar, se añade caucho o caucho sintético en bruto a un baño de azufre. Este baño también contiene aditivos que ayudan a acelerar el proceso. Además, los fabricantes también agregan pigmentos de color en esta etapa si desean que el producto final de caucho tenga un color particular. 

cámara de vulcanización

Paso Dos:

Una vez que esté todo en orden, llega el momento de moldear la goma con la forma deseada. Sin embargo, dado que agregar azufre y otros aditivos lo hace más fuerte y elástico, moldear el caucho vulcanizado no es fácil. 

Paso Tres:

Como resultado, el calor entra en contacto con la mezcla, acelerando el proceso y facilitando el moldeado de la goma. Para esto, la temperatura sube hasta 300 a 400 grados Fahrenheit. Después de alcanzar este nivel de temperatura, el caucho vulcanizado moldeado debe retirarse de la cámara y dejarse enfriar. 

calefacción de caucho y aditivos

Aditivos de vulcanización

Como se discutió, el proceso de curado por vulcanización requiere un agente de curado. Desde tiempos tradicionales, el azufre se ha utilizado como agente de curado de juntas. Cada parte de azufre requiere aproximadamente 100 partes de caucho. Sin embargo, dado que el azufre no acelera el proceso, los fabricantes suelen utilizar aditivos como ácidos grasos y óxidos metálicos. El óxido metálico más común es el óxido de zinc.

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¿Qué es el caucho vulcanizado?

Caucho vulcanizado Se clasifica por la categoría de elastómeros. Este tipo de caucho pasa por el proceso bioquímico, vulcanización, para hacerlo más duradero.. Para ello, se añade azufre y otros aditivos al látex lechoso del árbol del caucho y luego se calienta. El resultado produce una goma mucho más fuerte con múltiples aplicaciones en nuestra vida diaria. 

En cuanto a los usos y beneficios de los cauchos vulcanizados, son innumerables. Discutiremos ambas secciones por separado para darle una mejor idea de cómo el caucho vulcanizado ha cambiado la forma en que implementamos y usamos los productos de caucho. 

Usos del caucho vulcanizado

usos del caucho vulcanizado

El caucho vulcanizado suele estar mejor protegido contra la abrasión que el caucho tradicional. El caucho vulcanizado se puede utilizar en multitud de industrias. Puede encontrarlos en casi todos los demás productos que utilice. Incluso los portátiles que utilizamos tienen patas de goma para evitar resbalones. Quizás, el uso más popular del caucho vulcanizado es en la industria de los neumáticos. Todos los neumáticos de los vehículos que ve en la carretera usan caucho vulcanizado con la adición de negro de carbón para agregar mayor resistencia. 

Sin embargo, la industria del neumático no es la única que utiliza caucho vulcanizado. Muchas otras industrias utilizan de manera destacada productos de caucho. Estos incluyen mangueras de goma, suelas de zapatos, gomas de borrar, amortiguadores, juntas tóricas, sellos, patas de goma, almohadillas aislantes, caucho juntas, ojales, cintas transportadoras, etc. 

Beneficios del caucho vulcanizado

Aunque la vulcanización encoge el caucho sólido, todavía hace más bien que mal. Por ejemplo, hace que el caucho sea más complejo y menos propenso a deformaciones.. Además, el caucho también gana más resistencia a la tracción, lo que le permite conservar su forma original incluso bajo alta presión. Estos son algunos de los beneficios más destacados que ofrece la vulcanización de curado de caucho: 

  • Excelente resistencia a la abrasión y resistencia a la oxidación: la adición de aditivos hace que el caucho natural o sintético sea más resistente a la oxidación y la abrasión. Por lo tanto, se vuelve más útil en condiciones al aire libre. 
  • Aislamiento eléctrico mejorado: Otro beneficio de la vulcanización del caucho incluye el aislamiento eléctrico. Dado que el caucho se vuelve más resistente y firme, evita el flujo eléctrico, lo que lo convierte en un excelente aislante. 
  • Absorción de agua baja: la menor pegajosidad y la mayor firmeza también ayudan a evitar la entrada de líquidos. Por lo tanto, el caucho vulcanizado también conduce a una baja absorción de agua, lo que lo hace ideal para sellar productos.
  • Alta resistencia a la tracción: esto permite que la goma conserve su forma original incluso después de estirarse. Por lo tanto, lo hace más resistente y duradero. Como resultado, minimiza los costes de reposición ya que la goma dura bastante tiempo.
  • Resiliencia a condiciones climáticas extremas: esta fue la razón principal por la que se buscó la vulcanización. Por lo tanto, hoy en día la vulcanización convierte al caucho en un material altamente resistente que puede soportar condiciones climáticas extremadamente frías y abrasadoras. 
  • Resistente a los disolventes orgánicos: La vulcanización también permite que el caucho se use en aplicaciones con solventes orgánicos. Anteriormente, esto era un problema, ya que el caucho crudo era demasiado frágil para soportar cualquier solvente. 

¿Qué pasa con la ecología del caucho vulcanizado?

Respeto al medio ambiente del caucho vulcanizado

El caucho vulcanizado ofrece más resistencia a la descomposición en comparación con el caucho natural en bruto. Sin embargo, los estudios han demostrado la posibilidad de biodegradación del caucho vulcanizado. Para ello, se debe utilizar un contenedor de compostaje caliente. 

Además, a pesar de ser resistente a la descomposición, el caucho vulcanizado aporta más beneficios al medio ambiente. ¿Cómo? Bueno, la restauración y la reutilización de productos de caucho vulcanizado ocurren en todo el mundo. Como resultado, casi nunca se desperdician. Un buen ejemplo implica el uso de llantas de goma viejas como estera para ganado o asfalto. 

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Conclusión  

Para concluir, el proceso de curado por vulcanización ha cambiado la forma en que usamos los productos de caucho en la actualidad. Ha revolucionado la industria del caucho, permitiendo que los productos de caucho desempeñen un papel fundamental en casi todas las demás industrias. Por lo tanto, se encontrará con varias oportunidades comerciales, especialmente debido a los usos, beneficios y respeto al medio ambiente del producto. 

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David

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