Propiedades de los elastómeros
Los elastómeros son polímeros que cumplen una función específica en diferentes usos industriales, gracias a sus propiedades elásticas. En este artículo explicamos qué son los elastómeros, sus características, los diferentes tipos que existen y sus aplicaciones.
Los elastómeros son polímeros altamente elásticos y viscosos formados por moléculas largas en forma de largas cadenas de carbono, hidrógeno, oxígeno o silicio, cuyas estructuras químicas tienen enlaces cruzados intermoleculares y son capaces de recuperar su forma original después de ser estirados.
En condiciones normales, las largas moléculas que componen el material están enrolladas de forma irregular. Sin embargo, cuando se aplica una fuerza, las moléculas se enderezan en la dirección en la que se tira de ellas. Cuando se suelta, las moléculas vuelven espontáneamente a su disposición normal, compacta y aleatoria.
Se caracterizan por ser un material viscoelástico, lo que significa que tienen tanto elasticidad como viscosidad. Además, tienen una elevada tensión de rotura/rendimiento. Sin embargo, la mayoría de los elastómeros son termoestables y requieren un curado por calor, irradiación o reacción química.
Ejemplos de polímeros elastómeros
Tanto el “caucho” como el “elastómero” se utilizan para describir la composición de componentes, accesorios y piezas en todos los sectores y a menudo parecen describir cosas diferentes. Sin embargo, “caucho” y “elastómero” son dos formas de describir lo mismo: elastómero es una descripción para cualquier tipo de material elástico, como el caucho sintético, mientras que el caucho es un tipo específico de elastómero. “Caucho” se utiliza a menudo como descripción abreviada del “caucho natural”, que es diferente de su homólogo sintético más común.
Los elastómeros son “polímeros elásticos”, de ahí su nombre. Están formados por largas cadenas poliméricas enrolladas. Estas cadenas comienzan como monómeros hasta que se someten a la polimerización, un proceso artificial que transforma los monómeros en polímeros, que se estiran al tirar de ellos y vuelven a su disposición al soltarlos, produciendo sus propiedades elásticas. Dado que el caucho también tiene propiedades elásticas, “elastómero” y “caucho” se han convertido en términos intercambiables, aunque no se refieren necesariamente al mismo material.
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Así pues, los elastómeros tienen un módulo de Young bajo y un alargamiento de rotura muy elevado en comparación con otros polímeros. El término elastómero suele utilizarse indistintamente con el de caucho, aunque se prefiere este último para referirse a los cauchos vulcanizados.
Los elastómeros pueden clasificarse en tres grandes grupos: elastómeros de dieno, de no-dieno y termoplásticos. Los elastómeros de dieno se polimerizan a partir de monómeros que contienen dos dobles enlaces secuenciales. Ejemplos típicos son el poliisopreno, el polibutadieno y el policloropreno.
Los elastómeros no diénicos incluyen el caucho butílico (poliisobutileno), los polisiloxanos (caucho de silicona), el poliuretano (spandex) y los fluoroelastómeros. Los elastómeros que no son de dieno no tienen dobles enlaces en su estructura, por lo que la reticulación requiere otros métodos distintos a la vulcanización, como la adición de monómeros trifuncionales (polímeros de condensación), o
Los uretanos son termoplásticos y contienen unidades de repetición rígidas (duras) y blandas (gomosas). Cuando se enfrían desde el estado de fusión hasta una temperatura inferior a la de transición vítrea, los bloques duros se separan en fase para formar dominios rígidos que actúan como enlaces físicos para los bloques elastoméricos.
Elastómero frente a termoplástico
Caucho y elastómero son palabras que se utilizan habitualmente para referirse a cualquier material con propiedades similares a las del caucho. Elastómero es la abreviatura de polímero elástico. Los elastómeros son viscoelásticos: polímeros (plásticos) pegajosos y muy elásticos. El caucho natural es un elastómero fabricado a partir del látex, una savia lechosa de los árboles. Los elastómeros sintéticos se fabrican a partir del petróleo. El caucho se utiliza con frecuencia para indicar elastómeros que deben ser vulcanizados o curados para ser útiles.
Los elastómeros se describen mejor como materiales gomosos. Originalmente, caucho significaba caucho natural. Más tarde, elastómero se convirtió en la palabra utilizada para hablar de los cauchos sintéticos. En la actualidad, la mayoría de los materiales gomosos se consideran un tipo de material elastomérico.
Los sistemas de manipulación de líquidos y gases requieren juntas flexibles, duraderas y fiables. Los elastómeros son perfectamente adecuados para este tipo de uso. Los elastómeros mejoran la vida útil de los sistemas haciéndolos más fiables. También reducen los costes de mantenimiento.
Los fabricantes pueden moldear los elastómeros en todo tipo de formas. Los elastómeros se pueden doblar y retorcer a temperatura ambiente. También son muy resistentes al calor. Sus propiedades mecánicas y su buena resistencia química general los hacen muy útiles.