Reología del caucho para neumáticos
El desafío
Los neumáticos se fabrican en todo el mundo para coches, camiones, vehículos industriales y medios de transporte comunes, como cochecitos de bebé, bicicletas, etc. Un neumático es una carcasa de caucho resistente y flexible unida a la llanta de una rueda que proporciona una superficie de agarre para la tracción y sirve de amortiguación para las ruedas. El caucho natural o sintético suele ser el material principal utilizado en la producción de neumáticos; sin embargo, los elastómeros termoplásticos se emplean a menudo para fabricar neumáticos. Los elastómeros termoplásticos tienen las mismas propiedades mecánicas y químicas, pero también pueden reciclarse fácilmente y procesarse mediante técnicas de extrusión y moldeo por inyección (métodos habituales para los termoplásticos). Un fabricante de neumáticos necesitaba estudiar su compuesto elastomérico por sus propiedades de viscosidad y el hinchamiento del extrudado a la salida de la hilera. La muestra estaba compuesta por un elastómero, negro de carbono y aditivos en forma de láminas planas.
Nuestra solución
Un reómetro capilar es una herramienta útil para determinar las características de flujo de los elastómeros termoplásticos y comprender su comportamiento durante la fase de procesado. Además de determinar la curva reológica (viscosidad frente a tasas de cizallamiento), a menudo resulta útil estudiar las características de hinchamiento del extrudado gracias a un dispositivo láser adicional para mediciones de hinchamiento. Se utiliza un CEAST SR20 (equipado con una célula de carga de 20 kN) para realizar tanto ensayos reológicos según la ISO 11443 como ensayos de hinchamiento a la salida de la hilera. El ensayo reológico se llevó a cabo a 100 °C, abarcando tasas de cizallamiento entre 1 y 1000 s-1 a través de una hilera capilar, y se utilizó una configuración de doble orificio para realizar dos ensayos simultáneamente. Este material mostró un comportamiento no newtoniano, con una viscosidad que osciló entre 100.000 Pa*s a una tasa de cizallamiento de 1 s-1 y 800 Pa*s a 1000 s-1. En conjunto, la muestra mostró una buena repetibilidad y reproducibilidad de los resultados. Además, se realizó un ensayo de hinchamiento a la salida de la hilera utilizando el sistema láser de hinchamiento de hilera CEAST para estudiar la influencia del hinchamiento en este compuesto al salir de la hilera.
