Kraton es el nombre comercial que se le da a una serie de elastómeros de alto rendimiento fabricados por Kraton Polymers y que se utilizan 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 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 interno de caucho de estireno butadieno sintético (SBR) como alternativa al caucho natural. [1]
Shell Oil Company compró al gobierno de los EE. UU. la planta de Torrance, California, que se construyó 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 el liderazgo técnico de Murray Luftglass y Norman R. Legge . [4]
Como parte del programa de desinversión que anunció Shell en diciembre de 1998, el negocio de elastómeros Kraton se vendió a una firma de capital privado, Ripplewood Holdings, en 2000. [5] [6] Kraton completó su oferta pública inicial el 17 de diciembre de 2009, para convertirse en una empresa independiente que cotiza en bolsa. [7] En 2021, los empleados de Kraton ganaron un premio ASC Innovation Award por "Next Generation of Biobased Tackifiers REvolutionTM". [8] Los empleados de Kraton aceptan un premio ASC Innovation Award
Los polímeros Kraton son copolímeros de bloque estirénicos (SBC) que consisten en bloques de poliestireno y bloques de caucho. Los bloques de caucho consisten en polibutadieno , poliisopreno o sus equivalentes hidrogenados. El tribloque con bloques de poliestireno en ambos extremos unidos entre sí por un bloque de caucho es la estructura polimérica más importante observada en SBC. Si el bloque de caucho consiste en 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 consiste en dominios de poliestireno dispuestos regularmente en una matriz de polibutadieno, como se muestra en la micrografía TEM . La imagen se obtuvo en una película delgada de polímero fundido sobre mercurio a partir de una solución y luego teñido con tetróxido de osmio .
La temperatura de transición vítrea (T g ) de los bloques de polibutadieno es típicamente de -90 °C y la T g de los bloques de poliestireno es de +100 °C. Por lo tanto, a cualquier temperatura entre aproximadamente -90 °C y +100 °C, Kraton SBS actuará como un elastómero reticulado físicamente . Si los polímeros Kraton se calientan sustancialmente por encima de la T g de los bloques derivados del estireno, es decir, por encima de aproximadamente 100 °C, como 170 °C, los enlaces cruzados físicos cambian de regiones vítreas rígidas a regiones de fusión 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 un material de este tipo se llama 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 relación caucho-poliestireno en el material, los dominios de poliestireno pueden ser esféricos o formar cilindros o láminas . Los polímeros hidrogenados Kraton llamados Kraton G presentan una resistencia mejorada a la temperatura (el procesamiento a 200–230 °C es común), a la oxidación y a los rayos UV. Los 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 varios otros ingredientes como aceites parafínicos, poliolefinas, poliestireno, betún, resinas adherentes y rellenos para proporcionar una amplia gama de productos de uso final que van desde adhesivos termofusibles hasta contenedores de polipropileno transparente modificados contra impactos, desde compuestos médicos de TPE hasta fieltros para techos de betún modificado o desde juguetes de gel de aceite (incluidos juguetes sexuales) hasta accesorios elásticos 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 Fórmula 1. [10]
Los compuestos a base de Kraton también se utilizan en mangos de cuchillos antideslizantes. [11] [12]
Los primeros componentes comerciales que utilizaban Kraton G (caucho termoplástico) en la industria automotriz datan de la década de 1970. [13] La implementación de los requisitos de EE. UU. para que los parachoques de los automóviles absorbieran 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 polímero en el AMC Eagle para los guardabarros flexibles del mismo color que desembocaban en las extensiones del panel basculante. [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 automóviles de fibra de vidrio. [18]
Algunos grados de Kraton también se pueden disolver en aceites de hidrocarburos para crear productos de tipo grasa "diluibles por corte" que se utilizan en la fabricación de cables de telecomunicaciones que contienen fibras ópticas.
Se utilizó un material de polímero plástico con la marca comercial "Kraton" para los extensores de los huecos de las ruedas, las molduras de los balancines y los protectores de los paneles inferiores de las puertas.