Ejemplo de elastómero
La definición formal de un caucho o elastómero termoplástico (TPE) es “una mezcla o compuesto de polímeros que, por encima de su temperatura de fusión, presenta un carácter termoplástico que permite darle forma a un artículo fabricado y que, dentro de su rango de temperatura de diseño, posee un comportamiento elastomérico sin reticulación durante la fabricación. Este proceso es reversible y los productos pueden ser reprocesados y moldeados de nuevo.
Aunque los TPE son termoplásticos, presentan una elasticidad similar a la de un caucho reticulado. Un indicador clave es su suavidad o valor de dureza medido en la escala de durómetros Shore. Al igual que el caucho reticulado, los TPEs están disponibles como materiales de gel muy blandos, desde 20 Shore OO hasta 90 Shore A, momento en el que entran en la escala Shore D y pueden formularse para dar valores de dureza de hasta 85 Shore D, que designa un material muy duro.
Los diseñadores utilizan cada vez más los TPEs debido al importante ahorro de costes que supone su capacidad para ser procesados en maquinaria para plásticos. El caucho convencional, ya sea natural o sintético, es un material termoestable que debe someterse a una reacción química de reticulación durante el moldeo o la extrusión, lo que suele denominarse curado o vulcanización. Debido a esta reacción, no suele ser procesable en los equipos termoplásticos estándar. El tiempo que tarda la reacción de vulcanización en completarse está influenciado por muchos factores, sin embargo es típico que esté entre 1 minuto y varias horas. En cambio, los procesos de moldeo y extrusión de termoplásticos utilizados para los TPEs evitan la etapa de reticulación y pueden lograr tiempos de ciclo muy rápidos, que pueden ser de tan sólo 20 segundos. Las presiones medioambientales y de costes exigen que cada vez más materiales sean reciclables; los desechos de procesamiento de TPE, las piezas rechazadas o los productos al final de su vida útil pueden reprocesarse fácilmente, mientras que la mayoría de los elastómeros termoestables acaban en el vertedero.
Estructura de los elastómeros
Así, los elastómeros tienen un módulo de Young bajo y un alargamiento de rotura muy elevado en comparación con otros polímeros. El término elastómero se utiliza a menudo indistintamente con el término 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.
Elasticidad del caucho
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Los elastómeros termoplásticos (TPE), a veces denominados cauchos termoplásticos, son una clase de copolímeros o una mezcla física de polímeros (normalmente un plástico y un caucho) que consiste en materiales con propiedades tanto termoplásticas como elastoméricas. Mientras que la mayoría de los elastómeros son termoestables, los termoplásticos son, en cambio, relativamente fáciles de utilizar en la fabricación, por ejemplo, mediante moldeo por inyección. Los elastómeros termoplásticos presentan ventajas típicas tanto de los materiales gomosos como de los materiales plásticos. La ventaja de utilizar elastómeros termoplásticos es la capacidad de estirarse hasta alcanzar alargamientos moderados y volver a su forma casi original, lo que crea una vida útil más larga y un mejor alcance físico que otros materiales[1] La principal diferencia entre los elastómeros termoestables y los termoplásticos es el tipo de enlace cruzado en sus estructuras. De hecho, la reticulación es un factor estructural crítico que confiere altas propiedades elásticas.
Moldeo de elastómeros líquidos
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