Productos de caucho de silicona resistentes a los rayos UV

En este artículo nos centramos en la capacidad de los productos de caucho de silicona para resistir la luz ultravioleta.

¿Qué es la radiación ultravioleta?

Los rayos ultravioleta (UV) comúnmente emanan del sol, pero también pueden ser producidos por algunas lámparas y láseres.

Los materiales de caucho pueden verse afectados negativamente por la exposición continua a la radiación ultravioleta, ya que afecta la estructura molecular del material, lo que hace que se rompa o degrade. Pueden ocurrir cambios tanto físicos como químicos en los polímeros naturales y sintéticos, como algunos cauchos, provocando que se agrieten, pierdan flexibilidad, se debiliten, se desvanezcan y, en última instancia, incluso se desintegren.

El alcance de la posible degradación debido a la exposición a los rayos UV depende de si la pieza va a estar parcial o constantemente expuesta al sol. Por lo general, no se necesitan materiales resistentes a los rayos UV para aplicaciones en interiores.

Aunque la longitud de onda de los rayos UV es de 100 a 400 nm, los rayos UVA con una longitud de onda de 315 a 400 nm forman la mayor parte de la radiación que llega a la Tierra. La radiación ultravioleta daña la salud humana y causa cáncer de piel, quemaduras solares y daños al sistema inmunológico. Desafortunadamente, como la exposición a los rayos UV es perjudicial para los seres humanos, también lo es para los elastómeros.

¿Cómo afecta el sol al caucho de silicona?

El sol emite radiación ultravioleta, que afecta a las propiedades del caucho de silicona. Los rayos ultravioleta atacan molecularmente al caucho, debilitando y rompiendo las cadenas de monómeros. Por tanto, la radiación dificulta el proceso de polimerización.

Los efectos del sol sobre el caucho de silicona incluyen pérdida de flexibilidad y elasticidad, formación de grietas, desintegración y pérdida de musgo. Otros productos del sol sobre el caucho de silicona incluyen la decoloración y el deterioro.  

¿Cómo afecta la luz ultravioleta a los cambios físicos y químicos en el caucho?

Dependiendo de su estructura molecular, puede volverse duro o blando cuando el caucho se degrada. La luz ultravioleta cambia las propiedades químicas del caucho de silicona en un proceso de endurecimiento o escisión de cadenas.

El endurecimiento de la cadena ocurre cuando los radicales libres producidos por la luz ultravioleta y el oxígeno se combinan, formando nuevos enlaces cruzados. Estos enlaces cruzados reducen la flexibilidad del caucho de silicona y provocan su endurecimiento. El proceso de endurecimiento de la cadena es característico del caucho de nitrilo y del estireno-butadieno-estireno. Estos tipos de caucho de silicona se formaron a partir del proceso de reticulación en el que las cadenas de polímeros forman una sola molécula.

Por otro lado, el proceso de escisión de la cadena ocurre en compuestos de caucho de silicona formados mediante polimerización. Este proceso degrada y suaviza gradualmente el material de caucho de silicona. La polimerización implica la unión de múltiples monómeros para crear un polímero.

¿Qué es el caucho resistente a los rayos UV?

El caucho resistente a los rayos UV es un material de caucho de silicona resistente a los efectos de la luz ultravioleta (UV), incluida la luz solar. Sin embargo, la exposición a la radiación UV afecta la estructura molecular de los polímeros, rompiéndolos o degradándolos. En consecuencia, estos materiales se desvanecen, pierden flexibilidad y se desintegran.

Sin embargo, al exponerse a la luz ultravioleta, el caucho de silicona resistente a los rayos UV conserva sus propiedades mecánicas, incluidas resistencia, dureza y elasticidad. Sin embargo, es fundamental tener en cuenta que no todos los tipos de caucho de silicona tienen resistencia a los rayos UV.

¿Cuáles son los beneficios del caucho resistente a los rayos UV?

Resistencia a la intemperie: El caucho resistente a los rayos UV es apto para uso en exteriores, ya que soporta la luz ultravioleta y la exposición al ozono. Por consiguiente, en exteriores no pierde su forma, elasticidad ni propiedades mecánicas.

Durabilidad: Las propiedades de resistencia del caucho resistente a los rayos UV lo hacen duradero. Por lo tanto, las juntas y sellos fabricados con caucho resistente a los rayos UV permiten ahorrar costos a largo plazo, ya que duran mucho tiempo sin desgastarse ni romperse.

Estabilidad térmica: El caucho resistente a los rayos UV también presenta una alta estabilidad térmica. Debido a la existencia de diferentes tipos de caucho resistente a los rayos UV, su estabilidad térmica varía. No obstante, todos son adecuados para aplicaciones de alta temperatura.

Propiedades de rebote: El caucho resistente a los rayos UV también posee una excelente resistencia a la tracción y a la compresión. Por lo tanto, presenta propiedades de rebote tras la exposición a deformaciones por compresión.

El caucho de silicona se usa ampliamente en resistencia a los rayos UV

La silicona es otro caucho sintético resistente a los rayos UV. Este tipo de elastómero es versátil y presenta propiedades que incluyen resistencia al ozono y al oxígeno, envejecimiento y resistencia a altas temperaturas. La silicona funciona bien en temperaturas altas y bajas. El material soporta temperaturas entre -55°C y 204°C. Otras propiedades de la silicona incluyen su aislamiento térmico y eléctrico, alta resistencia a la tracción y resistencia a los conjuntos de compresión.

La silicona se usa ampliamente para fabricar juntas tóricas, juntas, productos de calidad alimentaria y productos para exteriores.

Si necesita productos de caucho de silicona más resistentes a los rayos UV. Puedes añadir algún material resistente a los rayos UV. Este tipo de material de silicona tendrá un costo mayor que el material de silicona original. Pero la propiedad de resistencia a los rayos UV es mejor.

Por lo tanto, echemos un vistazo a otros factores a considerar antes de elegir caucho de silicona resistente a los rayos UV.

Grado de exposición

Exponer tu goma constantemente al sol es diferente a una exposición ocasional. El grado de exposición es fundamental para determinar cuál es el mejor caucho de silicona resistente a los rayos UV para su aplicación.

Espesor de caucho de silicona

No todos los tipos de caucho de silicona resistente a los rayos UV están disponibles en el mismo espesor. Si necesitas una goma mucho más gruesa para tu aplicación, debes elegir una que coincida con tus especificaciones.

Dureza

La dureza también se conoce como durómetro Shore. Los cauchos de silicona con durómetros pequeños no son tan duros como aquellos con un rango de durómetro más amplio. Sin embargo, es esencial considerar la dureza antes de elegir un caucho de silicona resistente a los rayos UV porque esta propiedad es necesaria para aplicaciones de presión y compresión.

Es importante señalar que diferentes escalas miden la dureza de los materiales de caucho. Por ejemplo, la escala de dureza Shore A mide la dureza del caucho de silicona. La medición varía desde suave y flexible hasta compleja sin flexibilidad.

Temperatura

Todo el caucho resistente a los rayos UV tiene un rango de temperatura específico. Al elegir un caucho resistente a los rayos UV, considere la temperatura de su aplicación y el rango de temperatura del caucho. Si la temperatura de su aplicación excede el rango de caucho seleccionado, el caucho se derretirá y arderá. De todos los cauchos resistentes a los rayos UV, la silicona tiene el rango de temperatura más alto: de 40 a +250 grados.

Resistencia al aceite

Aunque no todas las aplicaciones requieren aceite, es esencial considerar la resistencia al aceite de su caucho de silicona resistente a los rayos UV. Esto se debe a que el aceite puede degradar gravemente el caucho. Pero los cauchos de silicona resistentes al aceite son especialmente útiles en la industria automotriz. Ejemplos de caucho resistente al aceite incluyen neopreno y viton.

Resistencia a la abrasión

¿Su aplicación requiere acción mecánica, incluido raspado o frotamiento? En caso afirmativo, es fundamental elegir caucho de silicona resistente a los rayos UV con excelentes propiedades de resistencia a la abrasión. Sin embargo, es fundamental tener en cuenta que no todos los tipos de caucho poseen el mismo nivel de resistencia a la abrasión.

Resistencia a los ácidos

Aunque no todas las aplicaciones requieren ácidos, es esencial considerar la resistencia a los ácidos antes de elegir un caucho de silicona resistente a los rayos UV. Esto se debe a que el ácido ataca a casi todos los tipos de caucho de silicona. Y si su aplicación requiere soluciones altamente ácidas, considere siempre la resistencia del caucho. Por ejemplo, Viton es resistente a algunos químicos cáusticos pero no es inmune a los éteres etílicos y la acetona.

Conclusión

Los rayos ultravioleta tienen efectos devastadores sobre el caucho. La luz provoca cambios físicos y químicos, incluida una pérdida de masa. Sin embargo, el caucho resistente a los rayos UV puede soportar las condiciones climáticas. Por lo tanto, puedes utilizarlos en aplicaciones de exterior. La silicona, EPDM y Viton se encuentran entre los mejores cauchos resistentes a los rayos UV del mercado. Antes de elegir un material de caucho que se adapte a su aplicación, considere la dureza, la resistencia a la abrasión, al aceite y a los ácidos.

OTRAS LECTURAS