DESCRIPCIÓN GENERAL
El poli(estireno-butadieno-estireno) (pol-ee-ORZUELO-reen-byoo-tah-TINTE-een-ORZUELO-reen) es un copolímero de bloque termoplástico de estireno y butadieno. El compuesto a menudo se llama simplemente caucho SBS o SBS. Un polímero termoplástico es uno que se puede convertir de ida y vuelta entre estados líquidos y sólidos alternando el calentamiento y el enfriamiento. Un copolímero es un polímero hecho de dos monómeros, en este caso, estireno (C6H5CH=CH2) y 1,3-butadieno (CH2=CHCH=CH2). El término copolímero en bloque significa que una sección de la cadena de polímeros consiste en poliestireno (-n al que está conectada otra sección que consiste en polibutadieno (-n), que, a su vez, está conectada a otra sección de poliestireno (-n), y así sucesivamente.
datos CLAVE
OTROS NOMBRES:
SBS
FÓRMULA:
-n-n-n
ELEMENTOS:
de Carbono, hidrógeno
TIPO de COMPUESTO:
polímero Orgánico
ESTADO:
Sólido
PESO MOLECULAR:
Varía
PUNTO de FUSIÓN:
160°C a 200°C (320°F a 400°F)
PUNTO de EBULLICIÓN:
No aplicable
SOLUBILIDAD:
Insoluble en agua
Un copolímero como SBS tiene propiedades de ambos polímeros de los que está compuesto. En el caso del SBS, los segmentos de poliestireno proporcionan resistencia y durabilidad al producto, mientras que los segmentos de polibutadieno proporcionan flexibilidad. La sustancia actúa como caucho natural a temperatura ambiente, pero se vuelve blanda y plástica cuando se calienta. Esta última propiedad significa que los productos hechos de SBS se pueden formar en una variedad de formas.
El SBS es resistente a la abrasión y no se descompone fácilmente cuando se expone al calor, la luz y los productos químicos. Puede disolverse o descomponerse cuando se expone a grasas y aceites y a varios tipos de compuestos y mezclas de hidrocarburos. Mantiene su estructura y rendimiento en un amplio rango de temperaturas de -60 ° C a 150°C (-75°F a 300°F).
El SBS fue desarrollado por primera vez a principios de la década de 1930 por dos químicos alemanes, Walter Bock y Eduard Tschunkur. Su investigación fue parte del Plan de Cuatro Años de Alemania para la autosuficiencia. Bajo ese plan, la nación trabajó para eliminar, en la medida de lo posible, la importación de materiales esenciales que podrían ser necesarios en caso de una guerra. Los alemanes ya tenían un tipo de caucho sintético, conocido como Buna, pero tenía una serie de desventajas. El SBS era muy superior al Buna, y pronto se producía en grandes cantidades en fábricas alemanas.
CÓMO SE FABRICA
Las moléculas de estireno y 1,3-butadieno contienen enlaces dobles. Cualquier compuesto con enlaces dobles tiene la capacidad de formar polímeros. La polimerización ocurre cuando el doble enlace en una molécula de monómero (como el estireno) se rompe. Un átomo de hidrógeno de una segunda molécula del monómero se agrega a un extremo del doble enlace roto. El resto de la segunda molécula se agrega al otro extremo del enlace doble roto. Se forma una» molécula doble», que consiste en dos monómeros unidos entre sí. La «molécula doble» también contiene un doble enlace. Por lo tanto, el proceso se puede repetir para formar una «molécula triple» que consta de tres moléculas monoméricas. El proceso se repite cientos o miles de veces produciendo una larga cadena de monómeros.
En la producción de un copolímero en bloque, se agrega un paso adicional. En primer lugar, se produce una larga cadena de monómeros de estireno. Luego se hace una larga cadena de monómeros de butadieno. A continuación, las dos cadenas se unen entre sí. Finalmente, se añaden cadenas adicionales de poliestireno y polibutadieno, formando una cadena muy larga que consiste en bloques alternos de poliestireno y polibutadieno.
Este método se utiliza para la producción de muchos tipos diferentes de polímeros. Los problemas más difíciles pueden ser (1) cómo hacer que los primeros enlaces dobles se rompan, y (2) cómo detener la reacción de polimerización en el punto correcto. El método utilizado para hacer la mayoría de los SBS en la actualidad implica el uso de un catalizador de butilo-litio (C4H9Li), que es muy efectivo para iniciar la reacción. La reacción termina en algún punto dado por la adición de diclorodimetilsilano (SiCl2 (CH3) 2). El diclorodimetilsilano reacciona con el último monómero al final de la cadena SBS, bloqueando la adición de cualquier monómero adicional de estireno o butadieno.
USOS COMUNES Y PELIGROS POTENCIALES
El proceso por el que se fabrica el SBS se puede modificar para producir productos con propiedades físicas y químicas algo diferentes. Por ejemplo, algunas formas de SBS son especialmente fuertes, lo que las hace adecuadas para la fabricación de neumáticos, suelas de zapatos, cintas transportadoras y orugas en camiones oruga. Otros tipos de SBS están diseñados para ser más flexibles, para su uso como tubos de goma, juguetes flexibles, artículos deportivos y juntas para refrigeradores. Los productos SBS también se pueden fabricar en una variedad de colores y formas para usarlos como sellos, esteras de goma, revestimientos para pisos, bandas de rodadura de neumáticos y componentes para calzado.
La producción de SBS fluctúa o cambia de acuerdo con una serie de factores, incluida la demanda del mercado, el precio del petróleo y el precio del caucho natural. Por ejemplo, cuando el caucho natural está fácilmente disponible y es barato, la demanda de tipos sintéticos de caucho, como el SBS, disminuye. Además, cuando el precio del petróleo aumenta, el SBS se vuelve más caro de fabricar y la producción disminuye.
Palabras para saber
COPOLÍMERO Un polímero hecho con dos monómeros diferentes. MONÓMERO Una pequeña unidad molecular que se une con otras para formar un polímero. POLÍMERO Compuesto que consiste en moléculas muy grandes hechas de una o dos pequeñas unidades repetidas llamadas monómeros. TERMOPLÁSTICO Un material que se vuelve suave y moldeable cuando se calienta, luego se endurece cuando se enfría.
PARA MÁS INFORMACIÓN
Johnson, Peter S. Procesamiento del caucho: Una Introducción. Cincinnati, OH: Hanser Gardner Publications, 2001.
Véase también 1,3-Butadieno; Poliestireno; Estireno