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Elastómero

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Encontrar fuentes: «Elastómero» – noticias – periódicos – libros – scholar – JSTOR (abril de 2015) (Aprende cómo y cuándo eliminar este mensaje de la plantilla)

Un elastómero es un polímero con viscoelasticidad (es decir, tanto viscosidad como elasticidad) y con fuerzas intermoleculares débiles, generalmente con un módulo de Young bajo y una tensión de fallo alta en comparación con otros materiales. El término, un portmanteau de polímero elástico, se utiliza a menudo indistintamente con el de caucho, aunque se prefiere este último para referirse a los vulcanizados. Cada uno de los monómeros que se unen para formar el polímero suele ser un compuesto de varios elementos entre carbono, hidrógeno, oxígeno y silicio. Los elastómeros son polímeros amorfos que se mantienen por encima de su temperatura de transición vítrea, por lo que es posible una considerable reconformación molecular, sin ruptura de enlaces covalentes. A temperatura ambiente, estos cauchos son, por tanto, relativamente flexibles (E ≈ 3 MPa) y deformables. Sus principales usos son las juntas, los adhesivos y las piezas flexibles moldeadas. Los ámbitos de aplicación de los distintos tipos de caucho son múltiples y abarcan segmentos tan diversos como los neumáticos, las suelas de los zapatos y los elementos de amortiguación y aislamiento. La importancia de estos cauchos puede juzgarse por el hecho de que se prevé que los ingresos mundiales aumenten hasta los 56.000 millones de dólares en 2020.

La IUPAC define el término «elastómero» como un «polímero que muestra una elasticidad similar a la del caucho»

Los sólidos similares al caucho con propiedades elásticas se denominan elastómeros. Las cadenas de polímeros se mantienen unidas en estos materiales por enlaces intermoleculares relativamente débiles, que permiten que los polímeros se estiren en respuesta a tensiones macroscópicas.

(A) es un polímero sin tensión; (B) es el mismo polímero bajo tensión. Cuando se elimine la tensión, volverá a la configuración A. (Los puntos representan enlaces cruzados)

Los elastómeros suelen ser termoestables (requieren vulcanización) pero también pueden ser termoplásticos (véase elastómero termoplástico). Las largas cadenas de polímeros se entrecruzan durante el curado, es decir, la vulcanización. La estructura molecular de los elastómeros puede imaginarse como una estructura de «espaguetis y albóndigas», en la que las albóndigas representan los enlaces cruzados. La elasticidad se deriva de la capacidad de las largas cadenas de reconfigurarse para distribuir una tensión aplicada. Los enlaces cruzados covalentes garantizan que el elastómero vuelva a su configuración original cuando se elimina la tensión. Como resultado de esta extrema flexibilidad, los elastómeros pueden extenderse reversiblemente entre un 5 y un 700%, dependiendo del material específico. Sin los enlaces cruzados o con cadenas cortas de difícil reconfiguración, la tensión aplicada provocaría una deformación permanente.

Los efectos de la temperatura también están presentes en la elasticidad demostrada de un polímero. Los elastómeros que se han enfriado hasta una fase vítrea o cristalina tendrán menos cadenas móviles, y en consecuencia menos elasticidad, que los manipulados a temperaturas superiores a la temperatura de transición vítrea del polímero.

También es posible que un polímero muestre una elasticidad que no se deba a los enlaces cruzados covalentes, sino a razones termodinámicas.

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