Hoy en día, infinidad de objetos de uso
cotidiano se fabrican utilizando polímeros como materias primas: teléfonos,
ordenadores, piezas de automóvil, utensilios desechables… Esencialmente,
hallamos dos tipos de polímeros: los polímeros de adición y los polímeros de
condensación, los cuales, a su vez, incluyen diversos polímeros en función de variables
como el tipo de monómero o las condiciones utilizadas en la polimerización.
En esta entrada vamos a hablar de un conocido
polímero de adición: el caucho.
Por ello, cabe responder, antes de hablar del
caucho en sí: ¿qué es un polímero de adición? Un polímero de adición es un
material que se forman por la unión continua de monómeros con dobles enlaces
entre dos átomos de carbono; la unión de unos monómeros a otros es debida a la
ruptura de estos dobles enlaces y la posterior unión de los átomos de carbono a
distintas moléculas con enlaces simples. Este proceso de ruptura de dobles
enlaces requerirá superar una barrera de energía; por este motivo, es habitual
que una polimerización requiera luz, calor o el uso de catalizadores, o una
combinación de diversos de estos factores.
Caucho
natural
El caucho natural se obtiene a partir del
látex que mana de las incisiones practicadas en los troncos del árbol Hevea
brasiliensis. El látex contiene entre un 25 y un 40% de caucho. Fue Michael
Faraday (el cual hubiese cumplido precisamente hoy 221 años) quien determinó la
fórmula empírica de este caucho natural, C5H8. En concreto, se trata de un
polímero del 2-metil-1,3-butadieno, el isopreno (quizá recordéis que hablamos
del isopreno o terpeno también en una entrada reciente, la de los isómeros R y
S del terpenoide linelool, que huelen distinto a pesar de su semejanza). El caucho es prácticamente el único polímero
constituido por un hidrocarburo que se encuentra en la naturaleza.
Estructura del polímero de adición caucho
natural
Las uniones de los monómeros del polímero
pueden ser cis o trans. El natural, en concreto, presenta la conformación cis
en todos sus enlaces, es decir, se trata de la adición 1,4 de varios miles de
unidades de isopreno:
Polímero de adición caucho natural en
disposición cis
Puesto que está formado por largas cadenas
lineales que se deslizan con facilidad unas sobre otras, el caucho natural es
viscoso y pegajoso, y cuando se enfría se vuelve quebradizo. Las fuerzas de
atracción entre las cadenas vecinas del polímero son relativamente débiles
(fuerzas de van der Waals), y existe un orden estructural global pequeño.
Es elástico porque las cadenas se deslizan fácilmente
unas sobre otras cuando se estira, y cuando se elimina la fuerza de
deformación, vuelven otra vez a su estado desordenado. La capacidad de una
sustancia para recuperar su forma original después de la deformación se define
como su elasticidad. Sin embargo, la elasticidad del caucho natural es
satisfactoria solamente dentro de un rango de temperatura limitado; es
demasiado rígido y frágil cuando se enfría y demasiado viscoso cuando se
caliente para ser útil.
Es por este motivo que, en realidad, el que
tiene más aplicación práctica es el caucho sintético, el cual ha sido sometido
a un tratamiento que recibe el nombre de vulcanización.
Obtención de caucho natural
Caucho
sintético
Ya en el año 1839, Charles Goodyear descubrió
que las propiedades del caucho natural mejoraban notablemente si se mezclaba
con azufre y se calentaba. El azufre reacciona con las moléculas del polímero y
forma un polímero reticular. Este proceso se denomina vulcanización. El caucho
vulcanizado con una proporción del 3 al 8% de azufre sigue siendo elástico y no
se vuelve quebradizo en frío ni pegajoso en caliente.
Cuando el caucho natural se calienta con
azufre se da una reacción química en donde las cadenas de poliisopreno vecinas
se conectan o entrecruzan a través de enlaces covalentes con el azufre. Aunque
estos puentes de azufre permiten solamente movimientos limitados de una cadena
con respeto a otra (al menos no tan libres como en el caucho natural sin ningún
tipo de entrecruzamiento) su presencia asegura que el caucho recuperará su
forma original una vez que la fuerza de deformación sea eliminada y a su vez es
mucho más resistente, motivo por el cual el caucho vulcanizado se vuelve menos
quebradizo que el caucho natural.
Puesto que la propiedad más significativa es
su buena elasticidad combinada con su resistencia, los cauchos sintéticos
reciben también el nombre de elastómeros, y pueden alcanzar hasta alcanzar
varias veces su longitud inicial y volver luego a su tamaño original.
Así, con la vulcanización se abrió la
posibilidad de utilización en múltiples artículos, ya que el caucho vulcanizado
no sólo sigue recuperando rápidamente su forma primitiva, sino que además se
convierte en resistente a la abrasión, no se ablanda con el calor y es
insoluble en disolventes orgánicos.
Si la proporción de azufre se aumenta (entre
un 30-50%) se obtiene un polímero rígido, duro y frágil llamado ebonita, que se
usa para, por ejemplo, la construcción de instrumentos musicales. Con el caucho
vulcanizado en menor proporción se fabrican ruedas de coche, gomas, tapones,
suelas de zapatos, colas y adhesivos.
En la línea de productos de Extrusiones
encuentras Sellos, perfiles o empaques de caucho para ventanas, puertas y
fachadas.
Amplíe esta información con nuestros asesores
técnicos. ¡Programe su cita! PBX (57-4) 322 23 07 ext. 110 – 111.
> Charlas y talleres
de montaje de producto.
> Asesoría en el uso
adecuado de empaques de acuerdo al sistema y/o aplicaciones.
> Acompañamiento
continúo a sus solicitudes de nuevos desarrollos y diseños.
No hay comentarios:
Publicar un comentario