Dependencia de la temperatura de la cristalización inducida por tensión en compuestos de caucho natural llenos de...

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Química de los polímeros
• Tribología

Sus antecedentes:

• Los compuestos de caucho natural son cruciales para las bandas de rodadura de los neumáticos de camión, lo que afecta a la sostenibilidad y el rendimiento.
• La comprensión de los mecanismos de refuerzo de relleno, como la cristalización inducida por tensión (SIC), es clave para desarrollar materiales avanzados.
• Las temperaturas elevadas (60-80 °C) en las bandas de rodadura hacen necesario investigar los efectos de la temperatura en las propiedades del material.

Objetivo del estudio:

• Para cuantificar el grado de cristalización inducida por tensión (SIC) en compuestos de caucho natural llenos de negro de carbono y sílice.
• Investigar la influencia de la temperatura y el tipo de relleno en la cristalinidad del caucho natural.
• Determinar si la SIC es el factor principal responsable de las diferencias de resistencia a la abrasión en las bandas de rodadura de los neumáticos de camión.

Principales métodos:

• Se empleó difracción bidimensional de rayos X de gran angular (2D WAXD) para medir el grado de SIC.
• Los experimentos se llevaron a cabo a temperaturas ambientales y elevadas para simular las condiciones de servicio.
• Se analizaron compuestos de caucho natural con cantidades variables de negro de carbono y sílice.

Principales resultados:

• El grado de cristalinidad en el caucho natural lleno de sílice fue comparable o superior al de los compuestos llenos de negro de carbono con cargas de relleno idénticas.
• Los compuestos reforzados con sílice y negro de carbono mostraron una dependencia similar de la temperatura para el SIC.
• La cristalización inducida por la tensión disminuyó a temperaturas ligeramente superiores a 100 °C para ambos sistemas de relleno.

Conclusiones:

• El comportamiento de la cristalización inducida por tensión (SIC) es similar tanto para los compuestos de caucho natural reforzado con sílice como con negro de carbono.
• Es poco probable que la SIC sea el factor decisivo que explique las diferencias observadas en la resistencia a la abrasión de las bandas de rodadura de los neumáticos de camión.
• Estos hallazgos ofrecen ideas para desarrollar compuestos sostenibles de neumáticos para camiones con emisiones de CO2 y abrasión reducidas.