Estrategia para optimización de materiales de caucho utilizando Diseños de Experimentos

PABLO SALVATORI; CARLOS BOSCHETTI; GASTÓN SÁNCHEZ; ALDO LOMBARDI; ESTEBAN NICOCIA

Córdoba

Congreso; 16° Congreso Internacional de Metalurgia y Materiales-SAM-CONAMET; 2016

Asociación Argentina de Materiales

Cuando se fabrica una pieza de goma, se parte de un?compuesto de caucho? que puede estar conformado por uno o más polímeros ydiferentes aditivos o cargas. El desarrollo de una mezcla para elaborar uncompuesto con un uso final específico es una tarea complicada en el ámbito dela tecnología del caucho [1]. Por esto el desarrollo exitoso de un compuestorequiere de un trabajo sistemático siendo clave el uso de un diseñoexperimental estadístico (DoE). Al implementar el DoE, deberán seleccionarse las variablespara el sistema bajo investigación; variables observadas o medidas (respuesta,propiedades del compuesto que desean controlarse) y las variablesindependientes que describen al sistema (los ingredientes y cantidades en laformulación del compuesto). El propósito del DoE es especificar el valor de lasvariables independientes, así como también seleccionar la respuesta apropiada.[2]La estrategia DoE ya se probo al utilizar dos grados decauchos en emulsión (E-SBR 1712, E-SBR 1721) y un caucho BR alto cis, con lafinalidad de encontrar una mezcla de estos los tres que posea propiedadescomparables a las de un neumático de alto rendimiento [3]. En este trabajo semostrara el uso de la estrategia DoE trabajando con el aceite extendedoragregado al compuesto. Siguiendo las normas e iniciativas medioambientales, seuso un aceite de origen vegetal.Las propiedades a ensayar se relacionaron concaracterísticas requeridas para la banda de rodamiento de un neumático:temperatura de transición vítrea (Tg); la relación entre el módulo viscoso y elmódulo elástico (tanδ@60°C); la Viscosidad Mooney y las propiedades detracción-elongación. Los valores obtenidos de cada propiedad medida seintentaron ajustar a modelos estadísticamente significativos, obteniéndose superficiesde repuesta para cada las distintas propiedad. La validación satisfactoria lograda en los dos casos muestrala capacidad del DoE como estrategia útil para la optimización de propiedadesen un  compuesto de caucho de formulacióncompleja.