El endurecimiento, ablandamiento o agrietamiento no significa necesariamente que el caucho base sea incorrecto. Primero debe distinguirse entre exposición a aire caliente y un sistema cerrado con poco oxígeno. Después deben evaluarse la temperatura, la sílice, el contenido de vinilo, el agente de control estructural, los estabilizantes, la humedad y el poscurado.

¿Cómo cambian los mecanismos de envejecimiento?

Aire caliente o ambiente con oxígeno

Durante la exposición prolongada al aire caliente pueden producirse oxidación térmica, reticulación adicional y rotura de cadenas.

Si domina la reticulación adicional, aumentan la dureza y la fragilidad, mientras disminuyen la elongación y la recuperación elástica.

Sistema cerrado o con poco oxígeno

En juntas tóricas, componentes encapsulados o cables, la disponibilidad de oxígeno puede ser limitada. En estas condiciones pueden adquirir mayor importancia la reorganización de la cadena principal, la escisión y la despolimerización asociada a grupos hidroxilo terminales.

El material puede ablandarse, perder resistencia o volverse pegajoso. La humedad, los grupos hidroxilo y las impurezas catalíticas pueden influir en estas reacciones.

¿Qué condiciones deben confirmarse?

Deben conocerse:

• Temperatura continua, picos y duración;
• Presencia de oxígeno o sistema cerrado;
• Ciclos térmicos;
• Medios químicos de contacto;
• Estado de tracción, compresión o flexión;
• Tipo de fallo;
• Caucho base, vinilo, sílice y estabilizante;
• Agente estructural y sistema de curado;
• Espesor y distribución térmica;
• Requisitos de color;
• Humedad, pH y almacenamiento.

¿Cómo influye la sílice?

Sílice pirogénica

Suele proporcionar alta superficie específica y buen refuerzo. En sistemas cerrados sensibles a la humedad pueden evaluarse grados con bajo contenido de agua y tratamiento superficial adecuado.

Sílice precipitada

Presenta diferencias en humedad, grupos hidroxilo, procesabilidad y coste. Un control insuficiente de humedad y desgasificación puede aumentar el riesgo de burbujas.

Ninguna de las dos categorías es superior en todas las condiciones. Deben compararse el grado concreto, la formulación y el entorno real.

¿Por qué importa el contenido de vinilo?

Los grupos vinilo influyen en la velocidad y densidad de reticulación. Un contenido demasiado alto puede producir una red excesivamente densa y un endurecimiento más rápido; uno demasiado bajo puede causar curado insuficiente.

Algunas formulaciones evalúan aproximadamente 0,1–0,2%, pero no es una especificación universal.

¿Qué estabilizantes térmicos pueden evaluarse?

Pueden estudiarse óxido de hierro, dióxido de titanio, óxido de cerio, óxidos de circonio, mezclas cerio-circonio y paquetes formulados.

En determinados desarrollos, 0,5–4 partes por cada 100 partes de caucho pueden utilizarse como gradiente experimental inicial, no como dosificación universal.

Referencias: óxido mixto de cerio y hierro y comparación de Fe₂O₃, CeO₂ y CeZrO₂.

¿Por qué son importantes el agente estructural, la humedad y el pH?

Los fluidos de silicona con grupos hidroxilo pueden utilizarse como agentes de control estructural. Una cantidad insuficiente puede provocar estructuración y endurecimiento durante el almacenamiento; un exceso puede afectar al curado y la resistencia térmica.

También deben controlarse la humedad de las cargas, los catalizadores residuales, el pH, el vacío de mezclado, la desvolatilización y la temperatura de descarga.

¿Cómo debe realizarse el poscurado?

Algunos cauchos curados con peróxido utilizan aproximadamente 180–200°C durante varias horas para eliminar volátiles residuales y estabilizar propiedades.

Una temperatura más alta no siempre es mejor. Un tratamiento excesivo puede causar sobrerreticulación, endurecimiento o degradación. No debe recomendarse de forma general un tratamiento de 250°C durante tres a cinco horas sin TDS y pruebas específicas.

Referencia: guía de poscurado de WACKER.

¿Cómo identificar la causa?

Conviene comparar la formulación original, un curado optimizado, diferentes sílices, sistemas estabilizantes y cauchos base alternativos.

Antes y después del envejecimiento deben medirse dureza, resistencia a la tracción, elongación, cambio de masa, deformación permanente por compresión, grietas y color.

Referencias: ISO 188:2023, ASTM D573, GB/T 3512—2014 y GB/T 7759.1—2015.

IOTA Silicone Oil (Anhui) Co., Ltd., como proveedor de soluciones para la cadena de valor de las siliconas, puede apoyar la selección de cauchos base, caucho de silicona fenílica, sílice y aditivos. La solución final debe validarse en la pieza real.

¿El endurecimiento significa siempre que el caucho base no resiste la temperatura?

No. También pueden influir la oxidación, la reticulación adicional, la sílice, la humedad y el poscurado.

¿El caucho siempre se endurece en un sistema cerrado?

No. La escisión o despolimerización también pueden causar ablandamiento y pérdida de resistencia.

¿La sílice pirogénica siempre ofrece mejor resistencia térmica?

No. Depende del grado, humedad, superficie, formulación y entorno.

¿Un contenido de vinilo más alto siempre es mejor?

No. Debe corresponderse con el sistema de curado y la densidad de reticulación requerida.

¿Más estabilizante significa mejor resistencia térmica?

No. Un exceso puede afectar al color, curado y propiedades mecánicas.

¿Una temperatura de poscurado más alta es siempre mejor?

No. Puede provocar sobrerreticulación o degradación.