Elastómeros

bodybuilding manLa Sociedad Americana de Pruebas y Materiales mejor conocida por su siglas en inglés como ASTM (American Society for Testing and Materials) define un elastómero como un material macromolecular que regresa rápidamente a aproximadamente sus dimensiones y forma iniciales después de una deformación sustancial por estrés débil y liberación de la tensión. Los elastómeros (o hules) son un grupo importante de polímeros que pueden ser termofijos o termoplásticos. Este grupo de materiales incluye elastómeros termoplásticos, hules procesables en estado fundido, vulcanizado termoplástico, hules sintéticos (por ejemplo, el hule de butilo, neopreno, nitrilo y silicona) y el hule natural.

Un elastómero es un material que, a temperatura ambiente, se estira con poco esfuerzo hasta al menos varias veces su longitud y vuelve a su longitud original al liberar la tensión. Las propiedades de los elastómeros típicos están definidas por los siguientes requisitos:

  1.  Deben estirarse rápidamente y considerablemente bajo tensión, alcanzando grandes alargamientos (200-1000%) con baja amortiguación (es decir, poca pérdida de energía en forma de calor)
  2. Deben exhibir alta resistencia a la tensión y alto módulo cuando se encuentran completamente estirados.
  3. Deben retraerse rápidamente, exhibiendo un fenómeno de rebote inmediato.
  4. Deben recuperar su dimensión original completamente en la liberación del estrés, exhibiendo los fenómenos de resilencia y baja deformación permanente

Los requisitos moleculares de los elastómeros se pueden resumir de la siguiente manera:

  1. El material debe ser un polímero de largas cadenas moleculares.
  2. Debe estar por encima de su temperatura de transición vítrea (Tg) para obtener una buena movilidad por segmento local (la mayoría de los plásticos termoplásticos y termofijos operan por debajo de su Tg).
  3. Debe ser amorfo en su estado estable (sin estrés) por la misma razón.
  4. Debe contener una red de enlaces cruzados (reticulados) para restringir la movilidad bruta de sus cadenas.

El proceso mediante el cual se induce una red de enlaces cruzados o reticulación, en un elastómero se denomina vulcanización.

 

Hasta la Segunda Guerra Mundial, casi todos los elastómeros se basaban en hule natural. Durante la guerra, los hules sintéticos comenzaron a reemplazar el escaso hule natural. Desde entonces, la producción de productos sintéticos ha aumentado hasta superar al hule natural. Hay miles de diferentes compuestos elastoméricos. No solo hay muchas clases diferentes de elastómeros, sino que también los tipos individuales se pueden modificar con una variedad de aditivos, cargas y refuerzos. Además, temperaturas de curado, las presiones y los métodos de procesamiento pueden variarse para producir elastómeros adaptados a las necesidades de aplicaciones específicas.

Hay aproximadamente 20 clases principales de elastómeros. Dos especificaciones básicas proporcionan una nomenclatura estándar y un sistema de clasificación. El estándar ASTM D1418

 clasifica los elastómeros en clases de composición. Una especificación conjunta, ASTM 2000 y SAE* J200, proporciona un sistema de clasificación basado en las propiedades del material.

*Society of Automotive Engineers

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