Los elastómeros: Características y usos

Los elastómeros son polímeros que cuentan con la capacidad de deformarse para luego volver a su estructura original. En pocas palabras, se trata de compuestos no metálicos que pueden comportarse elásticamente. Esta versatilidad hace a los elastómeros muy atractivos a nivel industrial y comercial.

Los elastómeros cuentan con muchos usos a nivel industrial y comercial. Imagen de atag

En este artículo describiremos a los elastómeros, sus principales propiedades, su estructura, y las principales aplicaciones y usos de los elastómeros en la actualidad.

Tabla de contenidos

1. ✔Definición de los elastómeros
2. ✔Estructura de los elastómeros
3. ✔Clasificación de los elastómeros
4. ✔Propiedades de los elastómeros
5. ✔Principales usos y aplicaciones de los elastómeros

Definición de los elastómeros

Diferentes tipos de elastómeros. Imagen de scine

Los elastómeros poseen una gran elasticidad, lo que les hace destacar frente a otros tipos de polímeros. Se trata de un tipo de plástico que se encuentra compuesto por elementos no metálicos. Podemos definir a los elastómeros de la siguiente manera:

Los elastómeros son un tipo de polímeros que se encuentran unidos entre sí por enlaces químicos, presentando una estructura retículada, es decir, aguantan una deformación por fuerzas externas y al retirar la fuerza regresan a su forma original. Son materiales amorfos, con una temperatura de transición vítrea muy por debajo de la temperatura ambiente.

En otras palabras, podemos decir que un elastómero es un tipo de material, ya sea natural o artificial, que posee características elásticas. Los elastómeros se encuentran conformados por monómeros que están integrados por carbono, oxígeno, hidrógeno o silicio y cuya estructura molecular tiene la particularidad de elongarse hasta 700% su tamaño original sin sufrir daños o deformaciones permanentes, debido a que sus cadenas poliméricas modifican su composición para lograr una eficiente distribución de la tensión.

Asimismo, los elastómeros son materiales gomosos compuestos por moléculas largas en forma de cadena (polímeros), que son capaces de recuperar su forma original tras ser estirados en gran medida, utilizando para ello una fuerza externa.

Estructura de los elastómeros

La estructura de los elastómeros es diferente a la de los termoplásticos y termoestables. Imagen de researchgate

Los elastómeros presentan una estructura que se encuentra integrada por largas cadenas carbonadas, las cuales forman una especie de ovillos entrecruzados o estructuras deformables, lo que le adiciona su particular elasticidad. Estas largas cadenas suelen entrecruzarse durante el proceso de curado en la polimerización. Se trata de polímeros que pueden ser termoplásticos o termoestables, todo depende de las características del material que se desee fabricar con el elastómero.

Una visualización bastante interesante para hacerse una idea sobre la estructura de los elastómeros es la de un plato de espaghetti con albóndigas, donde los espaghettis serían las cadenas carbonadas y las albóndigas, los enlaces covalentes. Los enlaces unen a las cadenas en forma de tejido o de telas entrecruzadas. Cuando se aplica una fuerza sobre el material, las cadenas cambian su posición, manteniéndose unidas gracias a los enlaces, de esta manera pueden distribuir eficientemente la tensión ejercida por la fuerza, siendo esta la razón de la elasticidad del elastómero. Los enlaces permiten que el elastómero vuelva a su forma o tamaño original, una vez que la fuerza ejercida sobre el material cesa.

Las fuerzas intermoleculares entre las cadenas carbonadas tienden a ser bastante débiles. Los enlaces cruzados suprimen por completo el flujo irreversible, pero las cadenas carbonadas son extremadamente flexibles a temperaturas superiores a la temperatura de transición vítrea, de modo, que una pequeña fuerza puede producir una gran elongación del material.

Clasificación de los elastómeros

Las suelas de los zapatos están hechas con elastómeros. Imagen de materialesinteligentes

Existen varios criterios de clasificación para los elastómeros. Los dos principales tienen que ver con el comportamiento del elastómero a temperaturas elevadas y con su composición química.

Según el comportamiento de los elastómeros a temperaturas elevadas, los podemos clasificar en:

• Termoestables: Son elastómeros que conservan su estado y forma aunque estén expuestos a altas temperaturas. Poseen una temperatura límite de aguante. Al traspasar esta barrera, los elastómeros termoestables comienzan a desintegrarse.
• Termoplásticos: Este tipo de elastómeros tienden a deformarse al estar expuestos a altas temperaturas al punto de fundición, lo que permite moldearlos con facilidad.

Tomando en cuenta la composición química de los elastómeros, podemos decir que poseen una tipología muy extensa que hace referencia a los átomos que puede contener la cadena carbonada principal. Por ejemplo, si está formada por nitrógeno pertenece al grupo “N”, si está conformada por oxígeno pertenece al grupo “O” y así sucesivamente.

También podemos clasificar a los elastómeros como “dienos” y “no dienos”. Los dienos se polimerizan a través de monómeros que poseen dos enlaces dobles secuenciales, como por ejemplo, el polibutadieno y el policloropieno. Los elastómeros no dienos, no poseen dobles enlaces en sus estructuras, como por ejemplo, el poliuretano y los fluoroelastómeros.

Propiedades de los elastómeros

Entre las principales propiedades de los elastómeros, tenemos:

• Amplia versatilidad física, lo cual permite moldearlos con relativa facilidad.
• Al ser fáciles de mezclar, moldear y curar, su tiempo de producción es bajo con respecto a otros polímeros.
• Poseen un elevado poder aislante.
• Cuentan con gran adherencia.
• Tienden a ser muy resistentes al calor.
• Resisten ambientes hostiles, siendo materiales de gran durabilidad.
• Son compatibles con una gran variedad de fluidos, los que los hace ideales como materiales para empaquetaduras.
• Altamente resistentes a la abrasión y el desgarro.
• Son de bajo costo (económicos).

Principales usos y aplicaciones de los elastómeros

Los elastómeros son utilizados para fabricar empaquetaduras. Imagen de eriks

Los elastómeros son materiales flexibles, muy moldeables, resistentes a la abrasión y afines con muchas sustancias y fluidos, por lo tanto, tienen muchas aplicaciones y usos en la vida cotidiana y a nivel industrial, entre las cuales podemos destacar las siguientes:

• Suelen ser utilizados para la fabricación de suelas y tacones para zapatos.
• Son importantes en la industria textil (lycras, espumas, elásticos), principalmente los poliuretanos.
• En la fabricación de neumáticos y otros tipos de ruedas, tiende a utilizarse polibutadieno.
• La fabricación de trajes acuáticos, aislantes para cableado eléctrico, fabricación de correas industriales y piezas que requieran resistencia y aislamiento térmico y eléctrico, utilizan mucho el neopreno.
• Las prótesis médicas, los moldes, los lubricantes, algunos juguetes, requieren de siliconas para ser fabricados.
• Son utilizados también como adhesivos.
• Los elásticos que se utilizan en mecanismos, en electrónica y para realizar amarres (ligas) están hechos de elastómeros, al igual que las empaquetaduras de tuberías, motores y construcciones.
• En la industria de la construcción suelen utilizarse como adhesivos y aislantes, así como, protectores (generalmente de vidrio).
• Pueden ser utilizados como lubricantes.

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