El caucho EPDM ( caucho de etileno propileno dieno monómero ) [1] [2] [3] es un tipo de caucho sintético que se utiliza en muchas aplicaciones.
El EPDM es un caucho de clase M según la norma ASTM D-1418; la clase M comprende elastómeros con una cadena de polietileno saturado (la M deriva del término más correcto polimetileno). El EPDM está hecho de etileno , propileno y un comonómero diénico que permite la reticulación mediante vulcanización con azufre . Los dienos que se utilizan habitualmente en la fabricación de cauchos EPDM son el etilideno norborneno (ENB), el diciclopentadieno (DCPD) y el vinil norborneno (VNB). Se informa de contenidos de dienos variables en productos comerciales, que generalmente están en el rango del 2 al 12 %. [4] [5]
El pariente anterior del EPDM es el EPR, caucho de etileno propileno (útil para cables eléctricos de alto voltaje), que no se deriva de ningún precursor dieno y se puede reticular solo utilizando métodos radicales como los peróxidos. [6]
Al igual que la mayoría de los cauchos, el EPDM que se utiliza siempre se combina con rellenos como el negro de carbón y el carbonato de calcio , con plastificantes como los aceites parafínicos, y tiene propiedades gomosas funcionales solo cuando se reticula . La reticulación se produce principalmente mediante vulcanización con azufre, pero también se logra con peróxidos (para una mejor resistencia al calor) o resinas fenólicas. La radiación de alta energía, como la de los haces de electrones , a veces se utiliza para producir espumas, alambres y cables.
A continuación se indican las propiedades típicas de los vulcanizados de EPDM. El EPDM se puede combinar para cumplir con propiedades específicas hasta cierto punto, dependiendo primero de los polímeros de EPDM disponibles y luego del método o métodos de procesamiento y curado empleados. Los EPDM están disponibles en varios pesos moleculares (indicados en viscosidad Mooney ML(1+4) a 125 °C), niveles variables de etileno, tercer monómero y contenido de aceite. [ cita requerida ]
Debido a las interacciones químicas, el EPDM se degrada cuando entra en contacto con material bituminoso, como las juntas de EPDM en tejas de asfalto. [7]
En relación con los cauchos con cadenas principales insaturadas ( caucho natural , SBR , neopreno ), los cauchos con cadenas principales de polímeros saturados, como el EPDM, exhiben una resistencia superior al calor, la luz y la exposición al ozono. Por esta razón, son útiles en entornos externos hostiles. [10] El EPDM en particular exhibe una resistencia sobresaliente al calor , al ozono , al vapor y al clima . Como tal, el EPDM se puede formular para que sea resistente a temperaturas tan altas como 150 °C y, correctamente formulado, se puede usar al aire libre durante muchos años o décadas sin degradarse. El EPDM tiene buenas propiedades a baja temperatura, con propiedades elásticas a temperaturas tan bajas como −40 °C dependiendo del grado y la formulación.
El EPDM es estable frente a fluidos hidráulicos ignífugos , cetonas, agua fría y caliente y álcalis.
Como elastómero duradero , el EPDM es conformable, impermeable y un buen aislante eléctrico. El EPDM sólido y la espuma de EPDM expandida se utilizan a menudo para sellar y formar juntas , así como para membranas y diafragmas . El EPDM se utiliza a menudo cuando un componente debe evitar el flujo de fluido sin perder flexibilidad. También se puede utilizar para proporcionar amortiguación o elasticidad . Si bien el EPDM tiene una resistencia a la tracción decente , su flexibilidad lo hace inadecuado para piezas rígidas como engranajes , ejes y vigas estructurales.
Se utiliza para crear burletes, sellos en puertas de refrigeradores y congeladores (donde también actúa como aislante ), máscaras faciales para respiradores industriales, canales de paso de vidrio , radiadores , mangueras de jardín y electrodomésticos (donde se utiliza como material de manguera así como para juntas), tubos , arandelas , juntas tóricas , aislamiento eléctrico y geomembranas .
Un uso común es en vehículos , donde EPDM se utiliza para sellos de puertas, sellos de ventanas, sellos de maletero y, a veces, sellos de capó. [11] Otros usos en vehículos incluyen escobillas de limpiaparabrisas , [12] mangueras del circuito del sistema de enfriamiento; bombas de agua, termostatos, válvulas EGR, enfriadores EGR, calentadores, enfriadores de aceite, radiadores y botellas de desgasificación se conectan con mangueras de EPDM. EPDM también se utiliza como tubería de aire de carga en motores turboalimentados para conectar el lado frío del enfriador de aire de carga ( intercooler ) al colector de admisión .
Los sellos de EPDM pueden ser una fuente de ruido chirriante debido al movimiento del sello contra la superficie opuesta (y la fricción que esto conlleva). El ruido se puede aliviar utilizando recubrimientos especiales que se aplican en el momento de la fabricación del sello. Dichos recubrimientos también pueden mejorar la resistencia química del caucho EPDM. Algunos fabricantes de vehículos también recomiendan una ligera aplicación de grasa dieléctrica de silicona en los burletes para reducir el ruido [ cita requerida ] .
Esta membrana de caucho sintético también se ha utilizado para revestimientos de estanques y techos planos debido a su durabilidad y bajos costos de mantenimiento. [13] Como membrana para techos, no contamina el agua de lluvia de escorrentía (lo cual es de vital importancia para la recolección de agua de lluvia ). [14]
Se utiliza para cinturones , aislamiento eléctrico , vibradores , colectores de calor de paneles solares y envolventes de conos de altavoces. También se utiliza como aditivo funcional para modificar y mejorar las características de impacto de plásticos termoendurecibles , termoplásticos y muchos otros materiales. [15] [16]
El EPDM también se utiliza para componentes que aportan elasticidad ; por ejemplo, se utiliza para cuerdas elásticas , amarres elásticos, correas y perchas que fijan los sistemas de escape a la parte inferior del piso de los vehículos (ya que una conexión rígida transferiría vibraciones, ruido y calor a la carrocería). También se utiliza para protectores de bordes acolchados y parachoques en electrodomésticos, equipos y maquinaria.
Los gránulos de EPDM coloreados se mezclan con aglutinantes de poliuretano y se aplican con llana o rocío sobre hormigón, asfalto, mallas, ladrillos entrelazados, madera, etc., para crear una superficie de seguridad antideslizante, suave y porosa para áreas de cubierta húmeda, como las cubiertas de piscinas. [17] Se utiliza como superficie de seguridad debajo de los equipos de juegos de los patios de recreo (diseñado para ayudar a reducir las lesiones por caídas). [17] (ver Superficies de patio de recreo ).
La producción de caucho sintético en la década de 2010 superó los 10 millones de toneladas anuales y fue de más de 15 millones de toneladas en cada uno de los años 2017, 2018 y 2019 y solo ligeramente menor en 2020. [18]
, existen muchos cauchos sintéticos... como... el caucho de monómero de etileno-propileno-dieno...
EPDM (Monómero de Etileno Propileno Dieno) es un caucho de clase M que contiene una cadena saturada del tipo polietileno.