El Neopreno
El hule neopreno es propiedad de la marca Dupont, la cual fue el primer hule sintético producido a escala industrial, en base a su elasticidad lo hace muy difícil a la ruptura, el neopreno se utiliza principalmente para la fabricación de juntas de empaques, tuberías, sellos mecánicos, bandas, entre otras aplicaciones. Sus principales características es que resiste la degradación a causa del sol, ozono y el clima. Así también presenta resistencia a solventes y agentes químicos, es resistente a la flexión y a la torsión.
Aplicaciones: tres formas distintas de empleo: la compacta, la celular y la líquida.
- El neopreno compacto – se transforma en productos moldeados, perfiles extrusionados o láminas calandradas. Se utilizan para la fabricación de tuberías para transporte de líquidos ; revestimientos de cables eléctricos; juntas rápidas para canalizaciones empotradas, como sustituto del plomo.
- El neopreno celular - se transforma en productos esponjosos y espumas de caucho.
Se usan para juntas de estanqueidad; materiales isolantes; mastiques; gomas de espumas; etc.
- El neopreno líquido o en látex – es una dispersión acuosa de caucho. Es el principal componente de muchos adhesivos ( cola de neopreno usada para adherir tableros estratificados a base de madera natural o aglomerada, fáciles de extender secan rápidamente, resisten a la humedad y calor), pinturas, aislantes contra el calor y electricidad, etc.
Proceso:
Se agitan 400 gr. de agua que contienen 8 gramos de oleato de sodio en un reactor agitado rápidamente, se agregan lentamente 400 gr. de 2-Cloro-1,3-butadieno, resultando una emulsión acuosa. Después de 15 minutos el calor de la emulsión comienza a subir como resultado del calor de polimerización. Para evitar pérdidas debido a la evaporación de la mezcla, esta debe enfriarse sumergiendo el recipiente en un baño de hielo de manera que la temperatura se mantenga a 30°.
La agitación debe detenerse cuando comience a subir la temperatura debido al calor de polimerización y cuando se haya obtenido una emulsión.
La emulsión se deja en reposo durante un tiempo entre 2 y 8 horas. El resultado de la polimerización completa es un líquido de color parecido al de la leche en el cual se observa un movimiento browniano al ser visto al microscopio.
Este látex es secado preferiblemente mediante capaz delgadas dispuestas sobre un plato poroso. De esto se obtiene una película semitransparente, inodora la cual es ligeramente elástica, no plástica e insoluble en benceno. La coagulación del látex con ácido acético produce un plástico blanco que contiene mucha agua.
Cuando se retira el agua por medio de presión o evaporación, el látex pierde su plasticidad y se convierte en elástico.
La tasa de polimerización puede aumentarse subiendo la temperatura y disminuirse bajando la temperatura.
Con temperaturas más bajas se produce un látex de mayor resistencia.
Síntesis del cloropreno
Cloropreno es el nombre común para el compuesto orgánico 2-clorobuta-1,3-dieno, de fórmula CH2=CCl-CH=CH2.
Cloropreno se produce en tres etapas a partir del 1,3-butadieno: cloración, isomerización de parte del producto y deshidrocloración de 3,4-dicloro-1-buteno.
Cloración: La cloración del butadieno conduce a una mezcla en equilibrio de 3,4-dicloro-1-buteno y los isómeros cis y trans del 1,4-dicloro-2-buteno.
Isomerización: Cuando se pretende que los diclorobutadienos sean tratados por deshidrohalogenación para generar 2-clorobutadieno, el 1,4-dicloro-2-buteno debe ser isomerizado a 3,4-diclorobuteno, para lo cual se utiliza cobre metálico o cloruro cuproso, que actúan como catalizadores de la reacción de isomerización.
Deshidrohalogenación: El último paso es la deshidrocloración del 3,4-dicloro-1-buteno produciéndose cloropreno o clorobutadieno con un excelente rendimiento.
Esta deshidrohalogenación implica la pérdida de un átomo de hidrógeno en la posición 3 y el átomo de cloro en la posición 4 formando un doble enlace entre los carbonos 3 y 4. En 1983, aproximadamente 2.000.000 kg se produjeron de esta manera. La principal impureza del cloropreno preparado de esta manera es 1-clorobuta-1,3-dieno, que suele ser separados por destilación
Hasta la década de 1960, la producción de cloropreno fue dominado por el proceso de acetileno, que fue modelado después de la síntesis original del vinilacetileno. En este proceso, el acetileno es dimerizado para dar acetileno de vinilo, que se combina con el cloruro de hidrógeno para producir 4-cloro-1,2-butadieno, que en presencia de cloruro cuproso, se reorganiza dando 2-clorobuta-1,3-dieno:
Este proceso tiene altos costos de inversión y energéticos. Por otra parte, el acetileno de vinilo intermedio es inestable.
Este proceso de acetileno ha sido reemplazado por un proceso que añade Cl2 a uno de los dobles enlaces en 1,3-butadieno y su posterior eliminación produce HCl, así como el cloropreno.
Es utilizado en el recubrimiento de cables fuertes y de alta dureza, en adhesivos acuosos y en solventes. También se usa en recubrimientos de láminas de aluminio (y superficies flexibles), llantas de automóvil, corchos.
El neopreno es útil para adhesivos sensibles a la presión, además es útil para la construcción de estructuras para autos y partes internas de automóviles.
En automóviles se usa también para sistemas de insonorización (*) y control de vibración(**).
Es bien conocida además su aplicación en la forma de neopreno celular para la fabricación de trajes de buceo y otros tipos de material para submarinismo.
También es utilizado en productos ortopédicos.
(*) Insonorización: Procedimiento por el cual mediante diferentes materiales se reduce o elimina el ruido producido por un motor o proceso.
Los materiales usados deben tener propiedades de aislamiento de la energía mecánica.
(**) Control de vibración: Relacionado con el principio de insonorización; el control de vibración proporciona un amortiguamiento al movimiento natural de los motores en maquinas. El polímero es útil en este tipo de aplicaciones debido a su capacidad de absorber la energía mecánica.
Las ventajas de un sistema de amortiguamiento son, entre otras, la de extender la vida de los motores y los accesorios conectados a estos y reducir su ruido de operación.
Mario Molina, Nacido en la Ciudad de México en 1943.
