Làtex (cautxú)

editor — Fri, 05 Apr 2013 10:13:19 +0000

Pestanyes verticals

Dades generals

Classificació:

Polimèric

Naturals

Cautxú

Nomenclatura:

Composició química:

(CH₂-C(CH₃)-CH-CH₂)_n

Primeres matèries:

Cautxú natural; isoprè.

Caracterització

Mètodes espectromètrics:

Descripció:

L'espectre d'IR s'ha realitzat a partir de mesures d'absorbància. Apareixen dos senyals a 2919 cm^-1 i 2864 cm^-1que corresponen als stretchings dels C-H sp³.

La banda intensa que apareix a 1420 cm^-1 correspon a la vibració de deformació en el pla del doble enllaç amb el grup CH, i coincideix amb el bending asimètric del CH₃ i amb el bending del CH₂.

Les senyals a 1244 cm^-1 i 1109 cm^-1 pertanyen a la freqüència de vibració de l'esquelet del CH₃.

Els pics que apareixen a 960 cm^-1, 803 cm^-1 i 836 cm^-1 corresponen a les freqüències de vibració de fora del pla del doble enllaç amb el grup CH.

Calorimetria:

Propietats generals

Densitat:

0.92 - 0.93 g/cm³

Preu:

1.63 - 1.79 €/kg

Observacions:

Més del 90 % de cautxú natural que s'obté té una estructura cis-1,4.

Propietats mecàniques

Mòdul elàstic (GPa):

0.0015 - 0.0025 GPa

Coeficient de Poisson:

0.499 - 0.5

Resistència mecànica a compressió:

22 - 33 MPa

Resistència mecànica a tracció(MPa):

22 - 32 MPa

Resistència mecànica a l’abrasió:

Excel.lent

Resistència mecànica a l’esquinçament:

Excel.lent

Tenacitat a fractura (KIc):

0.15 - 0.25 MPa·m^1/2

Comportament a tracció:

A la temperatura de	Allargament (%)
T_amb	500 - 760

Propietats elèctriques

Observacions:

És un bon aïllant elèctric.

Propietats tèrmiques

Temperatura de Transició vítria:

(-78.2) - (-63.2) ºC

Conductivitat tèrmica:

A la temperatura de:	Conductivitat tèrmica
T_amb	0.1 - 0.14 W/m·K

Capacitat calorífica específica:

A la temperatura de:	Capacitat calorífica específica
T_amb	1.8e3 - 2.5e3 J/kg·K

Observacions:

És un bon aïllant tèrmic. Al voltant de -195 ºC, el cautxú pur és un sòlid dur i transparent. De 0 a 10 ºC és fràgil i opac i per sobre dels 20 ºC es torna tou, flexible i translúcid. Al escalfar-lo per sobre de 50 ºC adquireix una textura de plàstic enganxós. A temperatures superiors a 200 ºC es descomposa.

Propietats òptiques

Observacions:

Es tracta d'un material translúcid.

Propietats tecnològiques

Temperatura mínima d’utilització:

(-56.2) - (-43.2) ºC

Temperatura màxima d’utilització:

68.9 - 107 ºC

Mecanització:

Baix.

Soldabilitat:

És un polímer no soldable.

Formabilitat:

Molt bona

Reciclabilitat:

És un material no reciclable.

Propietats químiques

Resistència als àcids:

Té molt bona resistència als àcids febles i mitjana als forts.

Resistència als àlcalis:

Té bona resistència als àlcalis forts i febles.

Resistència als dissolvents orgànics:

Té resistència moderada als dissolvents orgànics. És soluble en benzè, petroli, hidrocarburs clorats i disulfur de carboni.

Resistència a l’oxigen:

La seva resistència front a l'oxidació a 500 ºC és molt pobre.

Observacions:

Té molt bona resistència a l'aigua, tant dolça com salada. Es tracta d'un material inflamable. La seva resistència a la radiació UV és bona.

Obtenció

Observacions:

El cautxú natural s'obté del làtex d'alguns arbres. Al escalfar aquest material adquireix una consistència tova i enganxosa mentres que al refredar-lo per sota de 0 ºC es torna dur. L'ús tècnic d'aquest material requereix una vulcanització o reticulació del cautxú amb sofre, convertint-lo així en goma natural. El monòmer bàsic del cautxú és l'isoprè. Aquests elastòmers permanents, tant naturals com sintètics, s'obtenen per reticulació a partir de cautxús o prepolímers termoplàstics, normalment insaturats.

Químicament, el cautxú natural és un poliisoprè, format per polimetilbutadiè. Els cautxús sintètics es fabriquen per polimerització o copolimerització d'olefines o de diens, o per poliaddició d'isocianats polifuncionals i alcohols.

La polimerització de diens es realitza en emulsió o en solució. S'utilitzen iniciadors per a dur a terme la reacció; en l'actualitat s'empra el catalitzador de Ziegler-Natta per a obtenir polímers cis-1,4 amb propietats més favorables.

Per a reticular o vulcanitzar el cautxú, s'utilitza fonamentalment sofre o compostos de sofre. Als cautxús saturats se'ls reticula emprant una forta energia radiant, una reacció amb peròxids o amb altres grups reactius. Per altra banda, a part dels agents de reticulat, abans de vulcanitzar s'addicionen molts altres additius en funció de la finalitat a la que es destinarà el làtex. Entre altres s'afegeixen catalitzadors positius, activadors que fan operatiu el catalitzador, materials de reforç, plastificants, antioxidants, productes antifatiga, estabilitzadors de la llum, homogeneïtzadors, etc.

Després de barrejar els ingredients, es sotmet el cautxú a la vulcanització en calent amb un 1.0-10 % de sofre a una temperatura de 120-160 ºC. Per a la vulcanització en fred els compostos de sofre s'addicionen a temperatura ambient o inferior. La vulcanització té lloc durant o després de la transformació.

Imatges:

Descripció:

En el diagrama es mostra el procés d'obtenció de la goma natural per a fer cautxú. El cautxú s'obté de l'arbre mitjançant un tractament sistemàtic anomenat sagnat que consisteix en fer un tall en forma d'angle a través de l'escorça fins a arribar al cambium. Es penja un petit receptacle del tronc de l'arbre per a recollir el làtex, que flueix lentament de la ferida de l'arbre. El làtex conté entre el 30 i el 36 % de l'hidrocarbur del cautxú, entre 0.30-0.7% de cendres, un 1-2 % de proteïnes, 2 % de reïna i 0.5 % de quebrachitol. La composició del làtex varia en les diferents parts de l'arbre: el percentatge d'hidrocarbur decreix del tronc a les branques i fulles. També varia la composició amb l'època de l'any, el tipus de sòl o la línia de l'arbre. Com més cautxú s'extreu de l'arbre, més s'en regenera.

El làtex fresc es transforma en cautxú sec just després de recol·lectar-lo

Conformació

Observacions:

La transformació de tot tipus de cautxús reticulables permanents naturals i sintètics es realitzen amb vulcanització de malla gran simultània o posterior, similar a les de les reïnes termoendurides que per reticulació de malla tupida es converteix en un termoestable. Els productes vulcanitzats s'anomenen gomes o cautxús vulcanitzats.

Normalment la vulcanització es realitza dins de motlles calefactats per a accelerar la reacció de reticulació. L'estat actual de la tècnica permet l'injecció, extrusió de perfils, emmotllat per extrusió-bufat, recobriment, calandrat, premsat per transferència i injecció-premsat. No són possibles ni el termoconformat ni la soldadura, però si l'enganxat amb adhesius especials.

Reciclatge

Observacions:

Es tracta d'un polímer no reciclable. El reciclatge, tant del material emprat per a conformar-lo com de les restes de la producció, és difícil i car; generalment s'incineren (mètode tèrmic) amb recuperació energètica.

Aplicacions

Observacions:

El cautxú vulcanitzat s'empra per a crear tubs flexibles, perfils de juntes, aïllaments i folres de cables, amortiguadors de vibracions, juntes, revestiments de cilindres per a processar làmines plàstiques i metàl·liques, ...

També s'utiliza en la indústria paperera, en la de la fusta, la del moble, la metal·lúrgica, la tèxtil del cuir, la cinematogràfica, les arts gràfiques, la indústria alimentària i de les begudes,... Per crear pneumàtics d'automòbil i d'avió, paraxocs, articles inflables, pilotes, joguets, ...

Imatges:

Descripció:

En el mercat es troben molts objectes fets a partir de làtex. Seria el cas dels globus, guants de làtex, gomes elàstiques, tetines de biberons o material de natació.

Español

CMEmaterials - Cautxú

Làtex (cautxú)

Pestanyes verticals