CAUCHO SINTÉTICO - Definición - Significado

Producto obtenido artificialmente que posee propiedades físicas y químicas similares a las del caucho natural. En realidad, el caucho sintético tiene cualidades y características exclusivas, que en muchos casos lo hacen superior e insubstituible respecto al caucho natural.

Las primeras tentativas industriales para producir caucho sintético, buscado en aquellos tiempos como substituto del caucho natural, se produjeron en Alemania durante la primera guerra mundial. Los químicos alemanes produjeron 2.000 t de caucho sintético polimerizando el 2,3 dimetilbutadieno; por esta razón el caucho se denominó metílico. La calidad enormemente deficiente hizo suspender la producción al final del conflicto bélico.

Durante el período entre ambas guerras mundiales, muchas naciones reanudaron las investigaciones para producir caucho sintético; la segunda guerra mundial dio el impulso determinante.

El neopreno fue el primer caucho sintético producido y vendido de una manera continua, a partir del año 1930 aproximadamente, en los Estados Unidos. Posteriormente, en Alemania entraron en producción los cauchos de tipo buna.

El esfuerzo mayor fue realizado en los Estados Unidos. En 1942 entró en funcionamiento la primera factoría para obtener el caucho de butadieno-estireno; al final de la primera guerra mundial estaban en funcionamiento 87 fábricas, en las cuales durante el año 1945 se habían fabricado 820.000 t de caucho sintético de tipos diversos.

Además, debe tenerse en cuenta la producción de caucho sintético iniciada en la URSS hacia el año 1932 y notablemente ampliada durante el conflicto mundial.

En la actualidad, los cauchos sintéticos son producidos en todo el mundo: anualmente se consumen unos 7 millones de toneladas. Algunos cauchos sintéticos substituyeron al natural en determinados empleos; otros poseen propiedades que éste no posee (resistencia a los disolventes, a los aceites, al ozono, etc.). La elección del caucho se realiza en función de las condiciones de empleo y del coste.

La producción del caucho sintético requiere dos fases: la obtención de un monómeroy su posterior polimerización, es decir, la formación de familias de moléculas (macromo-léculas) unidas con ramificaciones que aumentan la cohesión de la resina hasta formar el caucho. Entre los monómeros más utilizados cabe mencionar: el butadieno, el estireno, el acrilonitrilo, el etileno, el propileno y el isopreno.

La historia de la polimerización es fascinante: se incia con los procesos «por emulsión» de agua, para pasar a los procesos «por disolución» con disolventes orgánicos y catalizadores hasta llegar a conseguir, con los métodos inventados por Ziegler y Natta, un elaborado proceso que permite obtener cauchos de tipo muy diverso y dotados de determinadas características.

A continuación se describirán los principales tipos de cauchos sintéticos, destacando principalmente los que se emplean en el campo automovilístico; la denominación de muchos cauchos va acompañada de siglas distintivas que han llegado a ser de uso corriente.

Caucho de butadieno-estireno (SBR) - Es el más empleado de todos los cauchos. Hay muchos tipos, que contienen porcentajes diversos de butadieno y de estireno (en el tipo producido en mayor cantidad hay un 76,5 % de butadieno y un 23,5 % de estireno); existen otros componentes, incluido el aceite plastificante, o bien negro de humo y aceite plastificante.

Es resistente a la abrasión y al agrietamiento. Posee una histéresis más elevada que la del caucho natural; por consiguiente, se calienta fácilmente.

La industria automovilística emplea enormes cantidades de este caucho en la banda de rodadura, en la carcasa y en los flancos de los neumáticos; en numerosos accesorios, en las correas de transmisión, etc. Además, con el látex de e,ste caucho se prepara el caucho esponjoso para los asientos y los rellenos.

Caucho de polibutadieno (BR) - Sigue, en orden de importancia por sus aplicaciones, al caucho de butadieno-estireno y al natural. Por diversas razones es imposible usarlo solo; debe ser mezclado con otros cauchos. Posee una óptima resistencia a la abrasión, gran recuperación elástica y baja histéresis. Se emplea ampliamente en la banda de rodadura, en los flancos, en alguna carcasa y en los amortiguadores.

Caucho de poliisopreno sintético (IR) - Posee la misma estructura que el caucho natural. Está dotado de buenas características mecánicas, incluso sin cargas de refuerzo, y posee una histéresis baja. Se emplea en varias partes del neumático, muchas veces mezclado con caucho natural, así como en artículos estampados. El coste de producción del isopreno y quizá la escasa disponibilidad de materia prima limitan en parte la producción.

Caucho de butilo (IIR) - Contiene principalmente isobutileno junto con pequeñas cantidades de isopreno (1-2,5 %).

Fue preparado industrialmente en los Estados Unidos a partir de 1940. No se mezcla con otros cauchos, a excepción de los de etileno-propileno. Posee óptima impermeabilidad a los gases, buena resistencia al calor, a la luí y al ozono; por tanto, se emplea en las cámaras de aire y en los manguitos para radiadores.

Del caucho de butilo se derivan los de clo-robutilo y bromobutilo, empleados principalmente en los neumáticos sin cámara (tubeless).

Caucho de butadieno-acrilonitrilo (NBR) - Se obtiene polimerizando en emulsión butadieno y acrilonitrilo; la cantidad de este último puede variar del 20 % al 50 %. Su producción se inició en Alemania en el año 1935. Debe reforzarse con negro de humo y es resistente a los carburadores, a los aceites, a las grasas y también al calor moderado; por tanto, se emplea en tubos y como componente de aleaciones para juntas y retenes, plantas de caucho-amianto y de caucho-corcho.

Caucho de cloropreno (CR) - Se prepara por cloración del butadieno. Es resistente a los agentes atmosféricos, a los aceites y al ozono; además, retarda la propagación de la llama. Se utiliza para tubos flexibles, juntas, forros de cables, etc. (*Cloropreno.)

Cauchos de etüeno-propileno (EP) y etüeno-propileno con un tercer componente (EPDM) -Poseen una excelente resistencia a los agentes atmosféricos, al ozono y al calor; tienen una resiliencia elevada. Son empleados para conseguir perfiles para carrocería, luneras y parabrisas; tubos, juntas y masillas.

Cauchos de poliacrilato (ACM), de acrila~ tos de etilo y de butilo y también cloroetilvi-niléter - Óptima resistencia a los aceites y a las temperaturas elevadas. Escasa resistencia a la acción de la humedad. Empleados para construir juntas de tipo especial para los capuchones de protección de las bujías. Con la profusión del cambio automático y otros servomecanismos, el consumo de estos cauchos aumentará, a pesar de su elevado precio.

Caucho de polietilenoclorosulfonado (CSM)-Preparado de polietileno, cloro y anhídrido sulfuroso. Posee una inmejorable resistencia al envejecimiento y se emplea principalmente para construir cables.

Cauchos de poliéter (ECO) - Son polímeros de la epiclorhidrina y también del óxido de etileno; su precio es muy elevado. Resisten bien la acción de las temperaturas muy bajas y muy elevadas, a los disolventes, a los aceites, al ozono. Sirven para obtener juntas de filtros, silenciadores, tubos, juntas de tipo diverso y capuchones de protección de las bujías.

Cauchos de silicona (SI) - Existen numerosos tipos; los principales son el polidimetil-siloxano y los polimetilfenilsiloxanos. Tienen un precio muy alto que podría disminuir con el aumento de los consumos. Resisten bien a la acción de las altas y bajas temperaturas, a los agentes atmosféricos, a los lubricantes; sin embargo, poseen escasa resistencia al agua; sirven para construir tubos para radiadores y para la calefacción, para juntas, para masillas y para el aislamiento de las bujías y de los cables de la batería, en los vehículos especiales.

Cauchos de fluocarbono (FPM) - Obtenidos del fluoruro de vinilideno y hexafluopropileno.

Resisten muy bien a la acción de la temperatura y de la llama, así como también a los disolventes, a los aceites y a varios agentes químicos. El precio muy elevado limita su uso. Se emplean también para construir juntas y retenes.

Cauchos de polisulfuro (TR) - No obstante estar en producción ya en el año 1930, han tenido escasa difusión a causa, principalmente, de su olor desagradable. Se preparan con cloruros orgánicos y polisulfuro sódico. Resisten bien a los aceites, a los disolventes y a los agentes atmosféricos. Sirven principalmente para obtener masillas.

Cauchos de poliuretano (AU) (EU) - Existen numerosos tipos y a veces son muy semejantes a los plásticos. Se obtienen, entre otros, de los poliésteres y diisocianatos. Muestran buena resistencia al calor, a los aceites y a la abrasión. Sirven también para producir rellenos esponjosos, empleados en los asientos de los automóviles, y para los dispositivos de seguridad.

Cauchos termoplásticos - Entre los diferentes tipos disponibles, algunos contienen butadieno y un 30-45 % de estireno. La polimerización en disolución, efectuada en determinadas condiciones, permite obtener cauchos con bloques terminales, es decir, con butadieno en el centro y estireno en los extremos.

Gracias a esta característica no necesitan vulcanizarse; es suñciente calentarlos hasta 160-200 °C para obtener el artículo en la forma deseada. Sin embargo, precisamente por efecto de lo descrito anteriormente, estos cauchos pueden ser empleados solamente hasta los 60-70 °C; a temperatura superior se deforman. Se están estudiando otros tipos más resistentes al calor.