Kraton es el nombre comercial dado a una serie de elastómeros de alto rendimiento fabricados por Kraton Polymers y utilizados como sustitutos sintéticos del caucho . Los polímeros Kraton ofrecen muchas de las propiedades del caucho natural, como flexibilidad, alta tracción y capacidad de sellado, pero con una mayor resistencia al calor, la intemperie y los productos químicos.
El origen de los polímeros Kraton se remonta al programa de caucho sintético (GR-S) financiado por el gobierno de los EE. UU. durante la Segunda Guerra Mundial para desarrollar y establecer una capacidad de suministro nacional de caucho sintético de estireno butadieno (SBR) como alternativa al caucho natural. [1]
Shell Oil Company compró al gobierno de los EE. UU. las instalaciones de Torrance, California, que fueron construidas para fabricar caucho sintético de estireno butadieno. [2] La empresa formó la División de Elastómeros que finalmente se convirtió en Kraton Corporation. Shell Oil Company amplió la cartera de productos de elastómeros en la década de 1950, [3] bajo la dirección técnica de Murray Luftglass y Norman R. Legge . [4]
Como parte del programa de desinversión anunciado por Shell en diciembre de 1998, el negocio de elastómeros de Kraton se vendió a una firma de capital privado Ripplewood Holdings en 2000. [5] [6] Kraton completó su oferta pública inicial (IPO) el 17 de diciembre de 2009 para convertirse en una empresa pública separada. empresa comercializada. [7] En 2021, los empleados de Kraton ganaron un premio a la innovación de ASC por la "Próxima generación de adherentes de base biológica REvolutionTM". [8] Los empleados de Kraton aceptan el Premio a la Innovación de ASC
Los polímeros Kraton son copolímeros de bloques estirénicos (SBC) que consisten en bloques de poliestireno y bloques de caucho. Los bloques de caucho están compuestos de polibutadieno , poliisopreno o sus equivalentes hidrogenados. El tribloque con bloques de poliestireno en ambos extremos unidos por un bloque de caucho es la estructura polimérica más importante observada en SBC. Si el bloque de caucho consta de polibutadieno, la estructura tribloque correspondiente es: poli(estireno-bloque-butadieno-bloque-estireno), generalmente abreviado como SBS. Kraton D (SBS y SIS) y sus versiones selectivamente hidrogenadas Kraton G (SEBS y SEPS) son las principales estructuras poliméricas de Kraton. La microestructura de SBS consta de dominios de poliestireno dispuestos regularmente en una matriz de polibutadieno, como se muestra en la micrografía TEM . La imagen se obtuvo sobre una fina película de polímero depositada sobre mercurio a partir de una solución y luego teñida con tetróxido de osmio .
La temperatura de transición vítrea (T g ) de los bloques de polibutadieno es típicamente -90 °C y la T g de los bloques de poliestireno es +100 °C. Por lo tanto, a cualquier temperatura entre aproximadamente −90 °C y +100 °C, Kraton SBS actuará como un elastómero físicamente reticulado . Si los polímeros de Kraton se calientan sustancialmente por encima de la Tg de los bloques derivados de estireno, es decir, por encima de aproximadamente 100 °C, como 170 °C, las reticulaciones físicas cambian de regiones vítreas rígidas a regiones fundidas fluidas y todo el material fluye y por lo tanto, se puede fundir, moldear o extruir en cualquier forma deseada. Al enfriarse, esta nueva forma recupera su carácter elastomérico. Esta es la razón por la que dicho material se denomina elastómero termoplástico (TPE). Los bloques de poliestireno forman dominios de tamaño nanométrico en la microestructura y estabilizan la forma del material moldeado. Dependiendo de la proporción de caucho a poliestireno en el material, los dominios de poliestireno pueden ser esféricos o formar cilindros o laminillas . Los polímeros de Kraton hidrogenados denominados Kraton G exhiben una resistencia mejorada a la temperatura (el procesamiento a 200-230 °C es común), a la oxidación y a los rayos UV. SEBS y SEPS debido a su naturaleza de caucho poliolefínico presentan una excelente compatibilidad con poliolefinas y aceites parafínicos.
Los polímeros Kraton siempre se utilizan en mezclas con otros ingredientes como aceites parafínicos, poliolefinas, poliestireno, betún, resinas adherentes y rellenos para proporcionar una gama muy amplia de productos de uso final que van desde adhesivos termofusibles hasta contenedores de polipropileno transparente modificados por impacto. desde compuestos médicos de TPE hasta fieltros bituminosos modificados para tejados o desde juguetes de gel de aceite (incluidos juguetes sexuales) hasta fijaciones elásticas en pañales. [9]
Puede hacer que el asfalto sea flexible, lo cual es necesario si el asfalto se va a utilizar para recubrir una superficie que está por debajo del nivel del suelo o para aplicaciones de pavimentación altamente exigentes, como las pistas de carreras de F1. [10]
Los compuestos a base de kraton también se utilizan en mangos de cuchillos antideslizantes. [11] [12]
Los primeros componentes comerciales que utilizaron Kraton G (caucho termoplástico) en la industria del automóvil datan de la década de 1970. [13] La implementación de los requisitos estadounidenses para que los parachoques de los automóviles absorban impactos de 5 mph (8 km/h) sin dañar el equipo de seguridad del automóvil condujo a la primera aplicación automotriz comercial exitosa de polímeros flexibles especializados como fascia para el AMC Matador de 1974 . [14]
American Motors Corporation (AMC) también utilizó este plástico polimérico en el AMC Eagle para los ensanchamientos flexibles de los pasos de rueda del mismo color que fluían hacia las extensiones del panel de balancines. [15] [16] Esto era necesario debido a la vía 2 pulgadas más ancha del Eagle en comparación con la plataforma AMC Concord en la que se basaban los autos AWD. [17] La carrocería Kraton del Eagle era liviana, flexible y no se agrietaba en climas fríos, como es típico de los componentes de carrocería de fibra de vidrio de los automóviles. [18]
Algunos grados de Kraton también se pueden disolver en aceites de hidrocarburos para crear productos tipo grasa "diluidos por cizallamiento" que se utilizan en la fabricación de cables de telecomunicaciones que contienen fibras ópticas.
Se utilizó un material polimérico plástico con la marca registrada "Kraton" para los extensores de los pasos de rueda, las molduras de los balancines y los protectores del panel inferior de las puertas.