Revista SLTCaucho
Termoplásticos elastómeros
Termoplásticos elastómeros olefínicos
L
os termoplásticos elastómeros olefínicos (llamados también olefinas termoplásticas o TPE-O, TPO de su sigla en inglés Thermoplastic Olefin u Olefinic Thermoplastic Elastomer) son la segunda familia más importante de los termoplásticos elastómeros, los cuales están formados por una mezcla (Figura 1) en cualquier proporción de un elastómero, una poliolefina (termoplástico) y usualmente una carga. Se diferencian de los termoplásticos elastómeros basados en estireno (TPE-S) porque no son claramente bloques de dos fases. Para la Sociedad Americana de Ingenieros Automotrices (SAE), la abreviatura aceptada para estos materiales es TEO (Thermoplastic Elastomer Olefinic), según la norma J1344. Los termoplásticos empleados en esta mezcla se llaman poliolefinas porque provienen de la polimerización de hidrocarburos insaturados (con al menos
un enlace doble carbono-carbono), los cuales son llamados en la química como olefinas (Figura 2). Tal vez con ese nombre no los reconozca, pero si hablamos de polietileno o polipropileno, le serán familiares. Otros polímeros pertenecientes a esta familia son el polibuteno y el polimetilpenteno. Aunque las poliolefinas normalmente son sintetizadas a partir de la catálisis ZieglerNatta, las catalizadas a partir de metalocenos son preferidas para este caso. En esta última, se usan el titanio o el zirconio como catalizadores, lo cuales rompen los enlaces dobles de forma más eficiente obteniéndose longitudes de cadenas más largas, lo que favorece la formación de las estructuras cristalinas necesarias y características de los termoplásticos elastómeros.
Tim Osswald
Catalina Restrepo
Co-director del Centro de Departamento de Física Ingeniería de Polímeros Facultad de Ciencias, Departamento de Universidad de Chile Ingeniería Mecánica Centro para el Desarrollo Universidad de de la Nanociencia Wisconsin, Madison y la Nanotecnología (CEDENNA)
también se utilizan cauchos de etilen-octano, etilen-benceno, etilen butadieno e inclusive se emplean TPE-S; puede verse que estos también están relacionados con las poliolefinas. En algunas ocasiones, estos elastómeros pueden estar ligeramente vulcanizados con peróxidos para mejorar las propiedades mecánicas, térmicas y químicas del TPO resultante. Además para aumentar aún más el desempeño mecánico se utilizan cargas reforzantes; entre las usadas para los TPOs están el talco, fibra de vidrio, fibra de carbono, wollastonita.
Respecto a la fase elastomérica, el caucho más usado es el EPDM sin vulcanizar,
Figura 2. Olefinas: Etileno (izquierda) y propileno (derecha). Monómeros formadores del polietiFigura 1. Esquema de un termoplástico elastómero de mezcla.
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leno y polipropileno, respectivamente.