Análisis reométrico de fórmulas preproceso como medida de control para la identificación de una vulcanización temprana

Abstract

RESUMEN : Una de las etapas críticas en el proceso de producción del caucho es el almacenamiento de mezclas antes de la vulcanización, ya que durante la etapa previa de mezclado están involucrados, entre otros, ingredientes como agentes activadores y acelerantes, los cuales contribuyen a que el caucho mejore sus propiedades por medio de una reacción de vulcanización. Esta reacción está activa desde el momento en que los ingredientes se han mezclado. Por tanto, a partir de la selección de 15 fórmulas, 13 de ellas base EPDM y 2 de ellas base silicona, se buscó identificar cómo variaba su comportamiento reológico con el tiempo de almacenamiento, e identificar el tiempo en el cual se presentaban valores críticos entre los atributos relevantes que se observan en una curva reométrica como S’min, S’máx, tiempo scorch y TC90, y así establecer tiempos apropiados para el consumo. De manera general, para los tiempos de almacenamiento definidos se observó que el S’min y el S’máx tienden a incrementarse en el tiempo, mientras que el tiempo scorch y el TC90 tienden a disminuir. Se llevaron a cabo ensayos mecánicos sobre fórmulas que presentaron incrementos significativos en S’máx, pero que fuesen de exportación. Con el incremento en el tiempo de almacenamiento se observó un aumento en la resistencia a la tensión, mientras que la dureza se conservaba o disminuía. Por otro lado, tanto el porcentaje de elongación en la rotura como la compression set se vieron disminuidas, siendo esta última la propiedad más afectada, dando como resultado valores superiores a los aceptados.

ABSTRACT: One of the critical stages in the rubber production process is the storage of mixtures before vulcanization, since during the previous mixing stage, ingredients such as activator and accelerator agents are involved, among others, which contribute to making the rubber improve its properties through a vulcanization reaction. This reaction is active from the moment the ingredients have been mixed. Therefore, from the selection of 15 compounds, 13 of them EPDM-based and 2 of them silicone-based, it was sought to identify how their rheological behavior varied with storage time, and to identify the time in which critical values between the relevant attributes that are observed in a rheometric curve such as S'min, S'max, scorch time and TC90, and thus establish appropriate times for consumption. In general, for defined storage times, it was observed that S'min and S'max tend to increase over time, while scorch time and TC90 tend to decrease. Mechanical tests were carried out on compounds that presented significant increases in S'max, but that were for export. With increasing storage time, an increase in tensile strength was observed, while hardness was preserved or decreased. On the other hand, both the elongation at break and the compression set were decreased, the latter being the most affected property, resulting in values higher than those accepted.