15 septiembre, 2008

Producción de Caucho

El caucho es un polímero de muchas unidades, encadenadas de un hidrocarburo elástico, el isopreno C5H8 que surge como una emulsión lechosa (conocida como el látex) en la savia de varias plantas, pero que también puede ser producido sintéticamente. La principal fuente comercial del látex son euforbiáceas, del género Hevea, como Hevea brasilensis. Se obtine caucho de otras especies como Urceola elastica de Asia y la Funtamia elastica de Africa occidental. Éstas no han sido la fuente principal del caucho, aunque durante la Segunda Guerra Mundial, hubo tentativas para usar tales fuentes, antes que el caucho natural fuera suplantado por el desarrollo del caucho sintético.

El caucho en bruto obtenido de otras plantas suele estar contaminado por una mezcla de resinas que deben extraerse para que el caucho sea apto para el consumo. Entre estos cauchos se encuentran la gutapercha y la balata, que se extraen de ciertos árboles tropicales.

El caucho bruto en estado natural es un hidrocarburo blanco o incoloro.

El compuesto de caucho más simple es el isopreno o 2-metilbutadieno, cuya fórmula química es C5H8. A la temperatura del aire líquido, alrededor de -195 ºC, el caucho puro es un sólido duro y transparente. De 0 a 10 ºC es frágil y opaco, y por encima de 20 ºC se vuelve blando, flexible y translúcido. Al amasarlo mecánicamente, o al calentarlo por encima de 50 ºC, el caucho adquiere una textura de plástico pegajoso. A temperaturas de 200 ºC o superiores se descompone.

El caucho puro es insoluble en agua, álcali o ácidos débiles, y soluble en benceno, petróleo, hidrocaros clorados y disulfuro de carbono. Con agentes oxidantes químicos se oxida rápidamente, pero con el oxígeno de la atmósfera lo hace lentamente.

En la fabricación moderna de artículos de caucho natural, el caucho crudo se trata con varios compuestos mezclándolos en máquinas. La mezcla se aplica entonces mecánicamente a una base o molde, y el objeto revestido o formado de la mezcla se pone en moldes y vulcaniza.

Las principales fuentes de caucho crudo son las planchas, porciones, o las tortas producidas en plantaciones de caucho desde el látex de árboles de Hevea, en operaciones seguras de fabricación. El caucho crudo se usa como embarcado; los grados secundarios se lavan para quitar arena, la corteza, y el otro material extraño, y se tratan para quitar excesiva resina. El caucho reclamado, tratado calentando con álcali por 12 a 30 horas, puede usarse como un adulterante de caucho crudo para rebajar el precio del artículo terminado. Las cantidades de caucho reclamado que se usa depende de la calidad del artículo a ser fabricado.

Para la mayoría de aplicaciones, el caucho crudo se mezcla con una variedad de ingredientes para modificar sus características. Fillers que endurecen el caucho en el producto final, pero que no aumentan su fortaleza, se incluye agentes como pescadillas, o carbonato de calcio, y bario, o sulfato de bario. Los fillers para reforzar agregan carga material y fortaleza al producto acabado; se incluyen el negro de carbón, óxido de zinc, carbonato de magnesio, y diversas arcillas. Los pigmentos incluyen óxido de zinc, lithopone, y un número de tinturas orgánicas. Los suavizadores, que son necesarios cuando la mezcla es demasiado yerta para la incorporación apropiada de los diversos ingredientes, consiste comúnmente en productos del petróleo, tales como petróleos o ceras, de brea, o de ácidos pingües.

El principal agente vulcanizante continúa siendo el azufre; el selenio y el telurio se usan también, pero generalmente con proporciones grandes de azufre. En el proceso de vulcanización en caliente, que es usa para la mayoría de las mercaderías de caucho, el azufre se utiliza en polvo y se mezcla con el caucho a la vez que los otros ingredientes secos. La proporción de azufre-caucho varía desde 1:40 en mercaderías de caucho suave, a como mucho como 1:1 en el caucho duro. La vulacanización fría, usado principalmente para el caucho delgado y suave en mercaderías los tales como los guantes y sheeting, es realizado por exponer los artículos sin tratar al vapor de cloruro de azufre, S2Cl2. Los aceleradores de vulacanización a primero óxidos metálicos únicos incluidos, tal como lima y delantera blanca. Desde los descubrimientos de Oenslager, sin embargo, se incluyen una variedad amplia de aminas orgánicas. Los agentes de resistencia al paso del tiempo y la corrosión son compuestos de aminas mayormente secundarias.