Los aceleradores de vulcanización

El proceso de vulcanización es un proceso mediante el cual se calienta el caucho crudo en presencia de azufre, con el fin de volverlo más duro y resistente al calor. El resultado final es que las moléculas elásticas de caucho quedan unidas entre sí a una mayor o menor extensión. Esto forma un caucho más estable, duro, mucho más durable, más resistente al ataque químico y sin perder la elasticidad natural.

Los agentes vulcanizantes son sustancias que llevan a cabo el proceso de vulcanización (también llamado proceso de curado, entrecruzamiento, o reticulación). Los más importantes agentes son azufre, donadores de azufre como son los sulfuros de tiuramio, tetrasulfuros de tiuramio, peróxidos y algunos óxidos metálicos.

La vulcanización modifica de manera más o menos considerable las propiedades de un hule. Este proceso es posible, porque la estructura del caucho tiene lo que se llama dobles enlaces situados a intervalos a lo largo de la cadena, en lugar de enlaces simples normales, entre átomos de carbono. La mitad de un enlace doble es puede romper para aportar un punto de enlace para el azufre, quedando la otra mitad todavía para preservar la continuidad de la cadena.

Algunos cauchos sintéticos no tienen dobles enlaces y por lo tanto no pueden ser vulcanizados solamente con azufre. Estos se conocen como cauchos saturados y en ellos el enlace cruzado tiene que ser provocado mediante utilización de otros productos químicos más reactivos como son los peróxidos

Los aceleradores de la vulcanización juegan un papel importante debido a que el caucho natural solo con azufre requiere de tiempos largos y temperaturas altas para su vulcanización, por lo que los aceleradores de vulcanización nos dan menores tiempos y temperaturas de vulcanización, además la cantidad de azufre necesaria para la vulcanización se reduce y las propiedades mejoran.

Los aceleradores de vulcanización se clasifican de acuerdo al grupo químico al que pertenecen en:

Micro es una empresa que produce y comercializa hulequímicos, insumos químicos y otros productos para satisfacer las necesidades de los mercados nacionales e internacionales. Sus productos destacados incluyen los aceleradores y ultraaceleradores para la vulcanización, necesarios en la elaboración de productos como llantas, mangueras, recubrimientos de cables, globos, suelas, sellos y empaques, entre otros. Tanto en hules naturales, sintéticos y látex.

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Los aceleradores y ultra-aceleradores para vulcanización

En 1839, Charles Goodyear, descubrió el proceso de vulcanización, al volcar por accidente un recipiente de azufre en una sartén que contenía látex.

En el proceso de vulcanización (también llamado proceso de curado, entrecruzamiento, o reticulación), se calienta el caucho crudo en presencia de azufre, con el fin de volverlo más duro y resistente al calor. Este proceso irreversible define a los cauchos como materiales termorígidos (no se derriten con el calor) y los saca de la categoría de los termoplásticos (como el polietileno y el polipropileno).

Durante la vulcanización, se forma un caucho más estable, duro, mucho más durable, más resistente al ataque químico y sin perder la elasticidad natural. También transforma la superficie pegajosa del material a una superficie suave que no se adhiere al metal o a los sustratos plásticos.

Los agentes vulcanizantes son sustancias que llevan a cabo el proceso de vulcanización. Los más importantes agentes son azufre, donadores de azufre, como son los sulfuros de tiuramio, tetrasulfuros de tiuramio, peroxidos y algunos óxidos metálicos.

El principal agente vulcanizante sigue siendo el azufre. El selenio y el teluro también se emplean, pero generalmente con una elevada proporción de azufre. En la fase de calentamiento del proceso de vulcanización, se mezcla el azufre con el caucho a la vez que con el resto de aditivos. La vulcanización en frío, que se utiliza para fabricar artículos de caucho blando como guantes y artículos de lencería, se lleva a cabo por exposición al vapor de cloruro de azufre (S2Cl2). Los agentes aceleradores de la vulcanización que se empleaban en un principio eran solamente óxidos metálicos como el blanco de plomo y la cal.

Los productos químicos que actúan como aceleradores se incorporan para acortar el tiempo de vulcanización y para proteger el caucho acabado del envejecimiento por la acción de la luz y del aire.

Los aceleradores de la vulcanización juegan un papel importante debido a que por ejemplo el caucho natural solo con azufre requiere de tiempos largos y temperaturas altas para su vulcanización además que las propiedades de los compuestos vulcanizados no son las mejores que se pudieran obtener por lo que los aceleradores de vulcanización nos dan menores tiempos y temperaturas de vulcanización, además la cantidad de azufre necesaria para la vulcanización se reducen y las propiedades se mejoran.

Micro S. A. de C. V., es una empresa que produce y comercializa hulequímicos, insumos químicos y otros productos para satisfacer las necesidades de materias primas para la industria del hule/caucho, agroquímicos, pinturas y farmacéuticas. Su gama de productos incluyen los aceleradores y ultra-aceleradores para la vulcanización, necesarios en la elaboración de productos como llantas, mangueras, recubrimientos de cables, globos, suelas, sellos y empaques, entre otros. Tanto en hules naturales, sintéticos y látex.

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Los agentes peptizantes en el proceso del caucho

El caucho es un polímero que surge como una emulsión lechosa (conocida como el látex) en la savia de varias plantas, pero que también puede ser producido sintéticamente. Por sus excelentes propiedades de elasticidad y resistencia ante los ácidos y las sustancias alcalinas, es ampliamente usado en la fabricación de artículos impermeables y aislantes. Es repelente al agua, aislante de la temperatura y de la electricidad. Se disuelve con facilidad ante petrolatos, bencenos y algunos hidrocarburos.

El caucho natural es, a menudo, vulcanizado, un proceso mediante el cual el caucho se calienta y se le añade azufre para mejorar su resistencia y elasticidad.

Este material es flexible, pero con el tiempo se oxida lentamente y comienza a fragilizarse, por lo que debe ser sometido a otros procesos.

La masticación y la peptización son etapas del procesamiento, sobre el molino abierto o en el mezclador interno, en las cuales la viscosidad del caucho se reduce a niveles que facilitan el procesamiento posterior, o aún haciendo factible el procesamiento.

Para incrementar la eficiencia del caucho e incrementar la velocidad del rompimiento molecular evitando la formación de radicales libres, se añaden al inicio del mezclado agentes peptizantes.

Los agentes peptizantes dividen las cadenas poliméricas para abatir la viscosidad y efectuar un mezclado más rápido. Actúan como aceptores de radicales a bajas temperaturas y en ausencia de oxígeno.

Los primeros agente peptizantes utilizados fueron los mercapturos aromáticos. Los complejos de quelatos como fierro, cobalto y manganeso que son muy eficientes para reducir la viscosidad.

Los principales beneficios de los agentes peptizantes, son:

Los ahorros de tiempo y energía cuando se usan agentes peptizantes pueden llegar hasta el 50% en el proceso de mezclado. Debido a la alta efectividad de los agentes peptizantes, las dosis son muy bajas y sus costos individuales casi no afectan, comparado con los ahorros de costos de producción que deben obtenerse.

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