caucho EPDM

El caucho EPDM ( caucho de monómero de etileno propileno dieno , a veces llamado caucho EDPM ^{[ 1 ]} ) ^{[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]} 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 preciso polimetileno). El EPDM se fabrica a partir de etileno , propileno y un comonómero dieno 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). En los productos comerciales se reportan diferentes contenidos de dieno, que generalmente oscilan entre el 2 y el 12 %. ^{[ 5 ] [ 6 ]}

El pariente más antiguo del EPDM es el EPR, caucho de etileno propileno (útil para cables eléctricos de alta tensión), que no se deriva de ningún precursor de dieno y solo puede reticularse utilizando métodos radicales como los peróxidos. ^{[ 7 ]}

Como ocurre con la mayoría de los cauchos, el EPDM utilizado siempre se compone de cargas como negro de humo y carbonato de calcio , con plastificantes como aceites parafínicos, y presenta propiedades gomosas funcionales únicamente cuando está reticulado . La reticulación se produce principalmente mediante vulcanización con azufre, pero también se lleva a cabo con peróxidos (para una mayor resistencia al calor) o resinas fenólicas. En ocasiones, se utiliza radiación de alta energía, como la de haces de electrones , para producir espumas, alambres y cables.

A continuación se detallan las propiedades típicas de los vulcanizados de EPDM. El EPDM puede formularse para cumplir con propiedades específicas, hasta cierto límite, dependiendo en primer lugar de los polímeros de EPDM disponibles y, posteriormente, del método o métodos de procesamiento y curado empleados. Los EPDM están disponibles en diversos pesos moleculares (indicados en viscosidad Mooney ML(1+4) a 125  °C), con diferentes niveles de etileno, tercer monómero y contenido de aceite.

Debido a las interacciones químicas, el EPDM se degrada al entrar en contacto con materiales bituminosos , como las juntas de EPDM en las tejas asfálticas. ^{[ 8 ]}

En comparación con los cauchos con cadenas principales insaturadas ( caucho natural , SBR , neopreno ), los cauchos con cadenas principales de polímero saturado, como el EPDM, exhiben una resistencia superior al calor, la luz y la exposición al ozono. Por esta razón, son útiles en entornos externos adversos. ^{[ 11 ]} El EPDM en particular exhibe una resistencia excepcional al calor , el ozono , el vapor y la intemperie . Por lo tanto, el EPDM puede formularse para ser resistente a temperaturas de hasta 150  °C y, con la formulación adecuada, puede usarse al aire libre durante muchos años o décadas sin degradación. El EPDM tiene buenas propiedades a bajas temperaturas, con propiedades elásticas hasta temperaturas tan bajas como −40  °C dependiendo del grado y la formulación.

El EPDM es estable frente a fluidos hidráulicos ignífugos , cetonas, agua caliente y fría, y álcalis.

Como elastómero duradero , el EPDM es adaptable, impermeable y un buen aislante eléctrico. El EPDM sólido y la espuma de EPDM expandida se utilizan a menudo para sellado y juntas , así como para membranas y diafragmas . El EPDM se usa frecuentemente cuando un componente debe impedir el flujo de fluidos sin perder flexibilidad. También puede utilizarse para proporcionar amortiguación o elasticidad . Si bien el EPDM tiene una resistencia a la tracción aceptable , su flexibilidad lo hace inadecuado para piezas rígidas como engranajes , ejes y vigas estructurales.

Se utiliza para crear burletes, juntas en puertas de refrigeradores y congeladores (donde también actúa como aislante ), máscaras faciales para respiradores industriales, canales de vidrio , radiadores , mangueras de jardín y electrodomésticos (donde se utiliza como material para mangueras y también para juntas), tuberías , arandelas , juntas tóricas , aislamiento eléctrico y geomembranas .

Un uso común es en vehículos , donde el EPDM se utiliza para juntas de puertas, juntas de ventanas, juntas de maletero y, a veces, juntas de capó. ^{[ 12 ]} Otros usos en vehículos incluyen escobillas limpiaparabrisas , ^{[ 13 ]} mangueras del circuito del sistema de refrigeración; bombas de agua, termostatos, válvulas EGR, enfriadores EGR, calentadores, enfriadores de aceite, radiadores y botellas de desgasificación se conectan con mangueras de EPDM. El 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 . Cuando el aceite refrigerante es sintético, como en el caso del R-134a y el aceite PAG, las juntas tóricas de EPDM se pueden utilizar en sistemas de aire acondicionado.

Las juntas de EPDM pueden generar chirridos debido al roce con la superficie opuesta (y la fricción resultante). Este ruido se puede atenuar mediante recubrimientos especiales aplicados durante la fabricación de la junta. Dichos recubrimientos también mejoran la resistencia química del caucho EPDM. Algunos fabricantes de vehículos recomiendan además aplicar una pequeña cantidad de grasa dieléctrica de silicona a las juntas para reducir el ruido .

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. ^{[ 14 ]} Como membrana para techos, no contamina el agua de lluvia (lo cual es de vital importancia para la recolección de agua de lluvia ). ^{[ 15 ]}

Se utiliza para correas , aislamiento eléctrico , vibradores , colectores de calor de paneles solares y bordes de conos de altavoces. También se utiliza como aditivo funcional para modificar y mejorar las características de impacto de plásticos termoestables , termoplásticos y muchos otros materiales. ^{[ 16 ] [ 17 ]}

EPDM is also used for components that provide elasticity; for example, it is used for bungee cords, elastic tie-downs, straps, and hangers that attach exhaust systems to the underfloor of vehicles (since a rigid connection would transfer vibration, noise, and heat to the body). It is also used for cushioned edge guards and bumpers on appliances, equipment, and machinery.

Colored EPDM granules are mixed with polyurethane binders and troweled or sprayed onto concrete, asphalt, screenings, interlocking brick, wood, etc., to create a non-slip, soft, porous safety surface for wet-deck areas such as pool decks.^[18] It is used as safety surfacing under playground play equipment (designed to help lessen fall injury).^[18] (see Playground surfacing.)

Production of synthetic rubber in the 2010s exceeded 10 million tonnes annually and was over 15 million tonnes in each of 2017, 2018, and 2019 and only slightly less in 2020.^[19]

• Thermoplastic vulcanizates (mixtures of vulcanized polymers such as EPDM and immiscible polymers such as polypropylene).^[20]