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Introducción
Los elastómeros termoplásticos (TPE), a veces referidos como cauchos termoplásticos, son una clase de copolímeros o una mezcla física de polímeros (usualmente un plástico y un caucho) los cuales se comportan con las mismas propiedades de los termoplásticos y de los elastómeros. Mientras que la mayoría los elastómeros son termoestables, lostermoplásticos son, en contraste, relativamente fácil de moldear por los métodos habituales de transformación, como por ejemplo, por moldeo por inyección. Los elastómeros termoplásticos muestran las ventajas típicas de ambos materiales. La diferencia principal entre elastómeros termoestable y elastómeros termoplásticos es el tipo de reticulación en sus estructuras. De hecho, la reticulación es un factorcrítico estructural que contribuye a impartir altas propiedades elásticas. La reticulación en polímeros termoestables es un enlace covalente creado durante el proceso de vulcanización. Por otro lado, la reticulación en los polímeros elastómeros termoplásticos es un débil enlace dipolo o enlace por puente de hidrógeno o tiene lugar en una de las fases del material.
No fue sino hasta la década de1950, cuando los polímeros termoplásticos de poliuretano llegaron a estar disponible, que convirtió a los TPE en una realidad comercial. Durante la década de 1960 los copolímeros en bloque de estireno estuvieron disponibles, y en la década de 1970 una amplia gama de elastómeros termoplásticos llegaron a la escena. El uso mundial de TPE (680.000 toneladas / año en 1990) creció en un orden del 9%anual.
Tipos de TPE
Hay seis clases genéricas de TPE comerciales: copolímeros estirénicos en bloque, las mezclas de poliolefinas elastoméricas, aleaciones (TPE-V o TPV), los poliuretanos termoplásticos, copoliéster termoplástico y poliamidas termoplásticas. Ejemplos de productos TPE que provienen del grupo de copolímeros en bloques son: Arntitel (DSM), Engage (Dow), Hytrel (Du Pont), Dryflex yMediprene (ELASTO), Kraton (Shell).
Con el fin de calificar como un elastómero termoplástico, un material debe tener estas tres características esenciales:
- La capacidad de ser estirado a alargamientos moderados y, tras la eliminación del esfuerzo, volver aproximadamente a su forma original.
- Procesable como una masa fundida a una temperatura elevada.
- Ausencia de fluenciasignificativa.
Características
Los materiales de estireno-butadieno poseen una microestructura de dos fases debido a la incompatibilidad entre los bloques de poliestireno y polibutadieno, el primero se separa en esferas o varillas, dependiendo de la composición exacta. Con bajo contenido de poliestireno, el material es elastomérico con las propiedades del polibutadieno predominando. Por lo generalofrecen una gama mucho más amplia de propiedades que los cauchos reticulados convencionales, porque la composición puede variarse para adaptarse a las necesidades de uso.
Los copolímeros de bloques pueden generar "microfases separadas" para formar nanoestructuras periódicas, como en el copolímero en bloque de estireno-butadieno-estireno. El polímero es conocido como Kraton y se utiliza para suelas dezapatos y adhesivos. El material es hecho por polimerización viva de modo que los bloques son casi monodispersos, ayudando así a crear una microestructura muy regular. Como la mayoría de los polímeros son incompatibles entre sí, formando un polímero en bloques, dará lugar generalmente a la separación de fases, y el principio ha sido ampliamente explotado desde la introducción de los copolímerosen bloques SBS, especialmente cuando uno de los bloques es altamente cristalino. Una excepción a la regla de incompatibilidad es el material Noryl, donde el poliestireno y el óxido de polifenileno (PPO) forman una mezcla continua entre sí.
Otros TPE tienen dominios cristalinos donde un tipo de bloque se co-cristaliza con otro bloque en las cadenas adyacentes, tales como cauchos en copoliéster,...
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