Ebonita es una marca de un material conocido genéricamente como caucho duro , que se obtiene mediante la vulcanización del caucho natural durante períodos prolongados. La ebonita puede contener entre un 25% y un 80% de azufre y aceite de linaza . [1] [2] Su nombre proviene de su uso previsto como sustituto artificial de la madera de ébano . El material también ha sido llamado vulcanita , [3] aunque ese nombre hace referencia formalmente al mineral vulcanita .
El hermano de Charles Goodyear , Nelson Goodyear, experimentó con la química de los compuestos de ebonita. En 1851 utilizó óxido de zinc como relleno. [4] Hugh Silver fue el responsable de darle nombre. [5]
El porcentaje de azufre y las temperaturas aplicadas y la duración de la vulcanización son las principales variables que determinan las propiedades técnicas del elastómero de polisulfuro de caucho duro . La reacción que se produce es básicamente la adición de azufre en los dobles enlaces, formando estructuras de anillos intramoleculares, por lo que una gran parte del azufre está altamente reticulado en forma de adición intramolecular. Como resultado de tener un contenido máximo de azufre de hasta el 40%, puede usarse para resistir el hinchamiento y minimizar la pérdida dieléctrica. Las propiedades mecánicas más fuertes y la mayor resistencia al calor se obtienen con contenidos de azufre de alrededor del 35%, mientras que la mayor resistencia al impacto se puede obtener con un contenido de azufre inferior al 30%. La rigidez del caucho duro a temperatura ambiente se atribuye a las fuerzas de Van der Waals entre los átomos de azufre intramoleculares. El aumento de la temperatura aumenta gradualmente las vibraciones moleculares que superan las fuerzas de van der Waals volviéndola elástica. El caucho duro tiene una densidad dependiente de la mezcla del contenido de alrededor de 1,1 a 1,2. Cuando se recalienta, el caucho duro exhibe un efecto de memoria de forma y puede remodelarse con bastante facilidad dentro de ciertos límites. Dependiendo del porcentaje de azufre, el caucho duro tiene una transición termoplástica o una temperatura de reblandecimiento de 70 a 80 °C (158 a 176 °F).
El material es quebradizo, lo que produce problemas en su uso en cajas de baterías por ejemplo, donde la integridad de la caja es vital para evitar fugas de ácido sulfúrico . Actualmente ha sido reemplazado en general por polipropileno relleno de negro de carbón .
Bajo la influencia de la porción ultravioleta de la luz del día, el caucho duro se oxida. La exposición posterior a la humedad une el agua con el azufre libre en la superficie, creando sulfatos y ácido sulfúrico en la superficie que son muy higroscópicos . Los sulfatos condensan el agua del aire, formando una película hidrófila con características favorables de humectabilidad en la superficie. [6] Estos procesos de envejecimiento decolorarán gradualmente la superficie de color verde grisáceo a marrón y provocarán un rápido deterioro de la resistividad eléctrica de la superficie.
La ebonita contaminada era problemática cuando se utilizaba en electrónica. Durante la fabricación, la ebonita se enrollaba entre láminas de metal, que se despegaban dejando rastros de metal. Para uso electrónico, la superficie se pulió para eliminar estas partículas metálicas. [7]
El caucho duro se utilizó en las bolas de bolos de principios del siglo XX ; sin embargo, se eliminó gradualmente en favor de otros materiales (el nombre Ebonite sigue siendo el nombre comercial de uno de los principales fabricantes de bolas de polímero). [8] Se ha utilizado en enchufes eléctricos, boquillas para pipas de tabaco (en competencia con Lucite ), carretes de pesca, discos de hockey , cuerpos y puntas de pluma estilográfica [9] [10] , boquillas para saxofón y clarinete , así como para la humedad total. -clarinetes estables. [11] [ se necesita una mejor fuente ] El caucho duro a menudo se considera el material de las ruedas . También se utiliza comúnmente en las aulas de física para demostrar la electricidad estática , porque se encuentra en o cerca del extremo negativo de la serie triboeléctrica . [ cita necesaria ]
El caucho duro se utilizó en las cajas de las baterías de los automóviles durante años, estableciendo así el negro como su color tradicional incluso mucho después de que se sustituyeran los plásticos modernos más resistentes, como el polipropileno . Se utilizó durante décadas en peines fabricados por Ace, ahora parte de Newell Rubbermaid , aunque se sabe que los modelos actuales se producen únicamente con plástico. [12]
La ebonita se utiliza como revestimiento anticorrosivo para varios recipientes (principalmente de almacenamiento) que contienen ácido clorhídrico diluido . Forma burbujas cuando se almacena ácido fluorhídrico a temperaturas superiores a la temperatura ambiente o durante períodos prolongados. [13]
