Información Técnica y Comercial de los Compuestos de hule


Generalidades de los Compuestos De Hule

Generalidades

El hule es un polímero (formado de moléculas llamadas monómeros que forman cadenas) que puede ser natural, llamado caucho (obtenido de la savia de algunas plantas) o sintético. Los productos elaborados con hule son muy diversos, es repelente al agua y tiene resistencia eléctrica.

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Descripción

Los productos elaborados con hule se utilizan en prácticamente todas las actividades.

El producto que se obtiene del árbol, es una solución de caucho natural (30-40%), aminoácidos, minerales y elementos como Boro, Magnesio, Carbono, Bario y agua (60-70%) esta solución se conoce como látex y es la que se obtiene del interior de la corteza de la planta. Los hules sintéticos se obtienen del petróleo.

Variedades

Los hules pueden ser naturales o sintéticos, algunos ejemplos de hule sintético son el caucho de estireno-butadieno, de nitrilo, de silicona y de policloropreno.

Otras variedades de hule pueden ser en base a la apariencia: hule negro o en color.

Producción

De acuerdo al Instituto Internacional de Productores de Hule Sintético (IISRP), la capacidad de producción mundial de hule butilo es de 690, 000 toneladas métricas.

Un tipo de hule llamado elastómero etileno-propileno EPR que se obtiene copolimerizando el etileno con propileno tiene un consumo tan grande en Estados Unidos que ocupa el tercer lugar de importancia entre los hules sintéticos. En ese país, su producción de 1985 fue de 214, 800 toneladas métricas y en el resto del mundo occidental fue de 430, 000 toneladas métricas.

Actualmente más de la mitad del hule usado hoy en día es sintético, pero aún se producen varios millones de toneladas de hule natural anualmente.

Usos

Los hules se utilizan en prácticamente todas las industrias, algunas de las principales son: automotriz, electrodomésticos, electrónica, farmacéutica, construcción, aeronáutica, espacial, alimenticia, petroquímica

El hule es muy utilizado en la fabricación de llantas, artículos impermeables y aislantes.

Tipos


Tipo de hule

Aplicaciones

Polibutadieno

Es el polímero más importante para el procesamiento del hule sintético. Es más empleado en la industria de las llantas, especialmente en la banda de rodadura, provee alta resistencia al desgaste y menos resistencia a la rodada que cualquier otro elastómero. Su principal inconveniente se presenta cuando el piso está mojado. Para eliminar este obstáculo, se suele mezclar el polibutadieno con SBR o con hule natural.

Butadieno-estireno (SBR)

Se usa para recubrimiento de cierto tipo de papel, en la fabricación de llantas se emplea para recubrir las cuerdas, en fabricación de calzado, de bajoalfombras, de ligantes para las pinturas, de empaques, de recubrimiento de frenos, en las baterías como separador de placas, etc. Otros copolímeros de este tipo de hule son muy útiles como resinas y como aceites secantes para pinturas, barnices y recubrimientos.

Hule butadieno-acrilonitrilo

Se conocen comercialmente como hules nitrilo, y según sus características se clasifican en GRN, Buna N y NBR. Se utilizan como saturantes de papel, acabados de textiles y pieles, adhesivos, ligantes de fibras no tejidas, y para la preparación de espumas resistentes al aceite para producir lubricantes para baleros de uso pesado como los de los ferrocarriles. No se usan en la fabricación de llantas.

Neoprenos

Se utilizan como adhesivos, recubrimientos, saturantes, etc. Cuando se copolimerizan con acrilonitrilo, el producto se usa como ligante de asbesto y recubrimientos.

Hule butilo

Se usa para las cámaras de aire de las llantas.

Polisopreno

Se usa en la industria automovilística.

El polisopreno cis-1,4 es el producto de la polimerización del isopreno.

El hule natural contiene aproximadamente 85% de polisopreno cis-1,4 en su estructura molecular, que hace de este elastómero lo más cercano al obtenido del árbol.

Elastómero etileno-propileno (EPR)

Se usa en la industria llantera para hacer cámaras de aire y en la cara blanca de las llantas, para la fabricación de mangueras, bandas y cintas selladoras para las puertas. El 75% del hule etileno-propileno se usa en cubiertas de alambre y cables, polímeros modificados, techados, aditivos de aceites y algunos elastómeros plásticos y en la industria de la construcción en el techado de una sola capa, este hule también se mezcla con polímeros como el polipropileno, para hacer un elastómero termoplástico que se usa en las defensas de los automóviles, mangueras, empaques y partes del tablero de control.

Hules acrílicos

Poseen resistencia a los aceites y al calor, se utilizan en la fabricación de sellos, empaques y mangueras.

Polietilenos clorosulfonados

Puede mezclarse fácilmente y someterse a curado, se utilizan en recubrimientos de alambre y cables, partes automotrices, mangueras, techados y bandas.

Éteres copoliéster

Se utilizan para fabricar mangueras, recubrimientos de alambre y cables, y partes de automóvil.

Epiclorhidrinas

Se usa para elaborar juntas y mangueras para autos.

Polímeros fluorados

Se usan para piezas como juntas, empaques y mangueras sometidas a trabajo severo tanto en la industria automotriz como en los equipos de perforación de pozos petroleros y similares.

Polisulfuros

Se usan principalmente en la fabricación de selladores.

Copolímeros termoplásticos en bloque

Se utilizan principalmente como adhesivo, para recubrimientos, suelas de zapatos, juguetes, etc.

Uretanos

Sus principales usos son la fabricación de volantes de camiones industriales, varios tipos de sellos, adhesivos y fibras.



Propiedades

El hule tiene propiedades de elasticidad y resistencia ante los ácidos y las sustancias alcalinas, es repelente al agua, aislante de la temperatura y de la electricidad. Se disuelve con facilidad ante petróleos, bencenos y algunos hidrocarburos.

Los requerimientos de los compuestos de hule incluyen (dependiendo del uso que se les vaya a dar) no manchantes, inodoros, no tóxicos, antiestáticos, etc.


Algunas comparaciones entre el hule natural y sintético:


Propiedades

Hule natural (caucho)

SBR

Rango de dureza

20-90

40-90

Resistencia a rotura

Buena

regular

Resistencia a la abrasión

excelente

buena

Resistencia a la compresión

buena

excelente


Obtención

El hule natural por lo general, en su estado bruto, se encuentra mezclado con resinas que deben ser extraídas. Para obtener el látex se realiza un corte diagonal hacia abajo en la corteza del árbol (obteniendo aproximadamente 30 mL por corte). Posteriormente se debe tapar el corte extraído con un trozo de la corteza de la base del tronco, y en caso de que el corte se haga hasta el suelo se deberá dejar reposar para que la corteza se renueve. El látex se diluye en agua y se somete a un tratamiento con ácidos para obtener el caucho. Se utilizan posteriormente prensas para hacer capas de aproximadamente 0.6 cm y se secan con humo o al aire libre.

El caucho se debe vulcanizar y mezclar con Azufre y otros componentes para mejorar la resistencia sin que pierda elasticidad. La mayoría de este hule se utiliza para elaborar llantas, suelas, forros, sellos, etc.

El hule natural se compone principalmente de moléculas de isopreno que forman un polímero de alto peso molecular, mientras que el hule sintético o elastómero se produce comercialmente polimerizando mono-olefinas como el isobutileno y diolefinas como el butadieno y el isopreno. También se pueden obtener elastómeros por la copolimerización de olefinas con diolefinas como en el caso del estireno-butadieno (SBR). 

Recomendaciones de los Compuestos De Hule

Recomendaciones

La selección del tipo de hule para elaborar un artículo dependerá de los requerimientos técnicos y las propiedades que se busquen por medio de las mezclas.

En productos en donde se necesite un hule flexible, suave y elástico como el utilizado para hacer ligas, se recomienda el hule natural y el polisopreno. Para las pelotas de golf sólidas, las propiedades de rebote del polibutadieno lo hacen el más recomendable. Cuando se requiere de hule de calidad moderada por ejemplo para la fabricación de suelas de zapatos o mangueras de jardín se emplea hule natural y SBR. Si se requiere de un hule resistente a los aceites, como en cierto tipo de empaques, diafragmas, etc. es necesario usar elastómeros tomando en cuenta el tipo de aceite y grado de resistencia que se requiera, así, los más recomendados son los neoprenos, hules nitrilo, polisulfuros, poliuretanos y fluoroelastómeros (estos se fabrican en menor volumen).

Los hules de silicón tienen una alta resistencia al calor, seguidos por los fluoroelastómeros, acrilatos, EPDM, hule butilo, neopreno y hules nitrilo.

Los hules silicón son flexibles a bajas temperaturas, seguidos por los EPDM, polibutadieno, hule natural y SBR.

Propiedades físicas de los Compuestos De Hule

Fórmula semidesarrollada

El caucho natural desde el punto de vista químico es un hidrocarburo de naturaleza olefínica, con gran número de enlaces etílicos que forman una cadena, su fórmula es C5H8.

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