Tanto el POE como el EPDM pertenecen a la familia de las poliolefinas, pero el POE se clasifica como elastómero termoplástico, mientras que el EPDM es un caucho sintético. ¿Por qué son tan diferentes? Examinemos su composición, funcionalidad, método de procesamiento y aplicación.

Tanto el POE como el EPDM presentan buenas cualidades, como la resistencia al envejecimiento, al ozono y a los medios químicos. En general, sus estructuras de cadena primaria son extremadamente comparables. El POE tiene un poco menos de dureza y resistencia al desgaste que el EPDM. Mientras que el EPDM tiene mayores cualidades mecánicas en general, requiere vulcanización durante la producción y es difícil de reciclar posteriormente. El POE es fácilmente reciclable una vez desechado y puede mezclarse e inyectarse directamente.

1. Composición

El terpolímero de etileno, propileno y dienos no conjugados se conoce como EPDM (EPDM, Ethylene-Propylene-Diene Monomer).

La cadena primaria de la macromolécula de EPDM está saturada. En EPDM, E significa etileno, P propileno y D la tercera unidad, que en este caso es el dieno, que tiene dos dobles enlaces. Como resultado, cada uno de estos compuestos -etileno, propileno y dieno- tiene un doble enlace que contribuye a la polimerización de la cadena principal y, en última instancia, da lugar a la formación de una cadena principal saturada.

Un elastómero copolímero de etileno-olefina se conoce como POE, y una -olefina es una olefina simple con un doble enlace al final de la cadena molecular. Los tipos disponibles comercialmente en este momento incluyen el propileno, el buteno (4C), el hexeno (6C) y el octeno (8C).

El POE es esencialmente polietileno ramificado; la zona cristalina de la cadena de polietileno sirve como lugar físico de reticulación; y la adición de -olefina debilita la región cristalina de la cadena de polietileno y la transforma en una región amorfa con una flexibilidad similar a la del caucho. Como resultado, el POE posee características similares a las del elastómero.

La imagen muestra dos estructuras básicas POE comunes. El etileno y el octeno forman la estructura A. El octeno tiene 8 Cs. El etileno y el buteno forman la estructura B. El benceno tiene 4 Cs. El benceno tiene 4 Cs. Son los llamados puntos 8C y 4C.

2. Ejecución

Las principales cualidades de rendimiento del EPDM son:

Sólo las cadenas laterales del EPDM incluyen dobles enlaces insaturados, lo que le confiere una buena resistencia al envejecimiento, como la resistencia al ozono, al calor y a la intemperie. La cadena principal del EPDM está formada por hidrocarburos saturados químicamente estables.

El EPDM posee excelentes cualidades aislantes, es de naturaleza no polar, resistente a las soluciones polares y a los productos químicos, absorbe poca agua.

La cadena principal es muy flexible, y un grupo metilo lateral en el propileno rompe la disposición unida de las macromoléculas, impide que el etileno y el propileno cristalicen y aumenta la durabilidad del EPDM.

El EPDM, miembro de la familia de las poliolefinas, tiene unas propiedades de vulcanización superiores. Entre todos los cauchos, tiene el peso específico más bajo. Sin cambiar significativamente sus características, puede absorber muchos aceites y cargas. Así, se pueden fabricar compuestos de caucho baratos.

El tipo y la cantidad del tercer monómero, la proporción de etileno y propileno, el peso molecular y la distribución pueden modificarse durante la fabricación del caucho EPDM para alterar sus propiedades.

Las siguientes características estructurales de los POE, junto con el rendimiento superior que conllevan

El octeno tiene una dureza excepcional y una procesabilidad sobresaliente debido a los puntos de reticulación física que proporcionan la estructura en espiral de cadena suave y la cadena de etileno cristalina;

Tiene excelentes propiedades físicas y mecánicas (alta elasticidad, alta resistencia y alta elongación), así como un buen comportamiento a bajas temperaturas. Debido a su distribución de masa molecular relativa muy estrecha y a las ramificaciones cortas de la cadena, el material es adecuado para la inyección y la extrusión. Durante el proceso de salida, la deflexión es difícil de conseguir.

Debido a su estructura molecular saturada y a sus pocos átomos de carbono terciarios, posee una excepcional resistencia al calor y a los rayos UV;

Se puede conseguir una alta extrusión y un aumento de la producción con una gran resistencia de la masa fundida y sensibilidad al cizallamiento;

Tanto la resistencia de la línea de soldadura de un producto como el impacto de la dispersión de las cargas pueden mejorarse con una buena fluidez.

3.Tecnología de transformación

El procesamiento del caucho EPDM implica una serie de pasos, como el banburizado, el estirado, el filtrado, el calandrado (o moldeo por extrusión) y la vulcanización, entre otros.

Sin embargo, el POE puede procesarse utilizando maquinaria de procesamiento de termoplásticos y tiene un alto rendimiento de procesamiento. Es posible procesarlo a velocidades excepcionalmente altas manteniendo temperaturas y presiones de procesamiento algo más elevadas.

El POE puede procesarse en calandrias en láminas o películas, soplado y otros procesos además del moldeo por inyección y el moldeo por extrusión. El POE no requiere mezcla ni vulcanización durante la producción, pero la reticulación puede aumentar la resistencia a la tracción, al calor y a los productos químicos.

El POE comercializado está disponible como material granular que puede ponerse directamente en otros materiales, como el PP, para modificarlo. Esto puede reducir considerablemente los costes de producción.

4.Aplicación 

Es habitual utilizar EPDM. El caucho EPDM se puede utilizar para cableado, cables, aislamiento de puertas y ventanas de edificios, neumáticos, pistas de plástico y otras cosas. Se emplea con frecuencia en la modificación de PP (polipropileno) y en la creación de TPV (vulcanizado termoplástico). También puede utilizarse junto con materiales EVA (copolímero de etilvinilacetato) como material para calzado.

Pista de plástico EPDM

Se utiliza junto con la goma EVA y el plástico, aplicado en la entresuela de los zapatos

PP-EPDM-TD15 parachoques trasero

Las aplicaciones de los materiales POE pueden dividirse en tres categorías principales: modificadores de impacto (también conocidos como endurecedores), productos moldeados y productos extruidos.

Debido a las similitudes estructurales entre el POE y el PP, EVA, EPDM, etc., estos materiales funcionan bien juntos, y el POE se utiliza con frecuencia en alambres y cables, juguetes, equipos médicos, componentes modificados de vehículos de PP (parachoques, defensas, etc.) y entresuelas modificadas de zapatos de EVA.

Cuando se utiliza como modificador de impacto para el PP, el POE ofrece muchas ventajas sobre el EPDM convencional:

En primer lugar, se elimina el difícil procedimiento de granulación o premezcla del EPDM a granel, ya que el POE granular y el PP granular son fáciles de combinar;

En segundo lugar, el POE y el PP se combinan y dispersan con mayor eficacia. En comparación con el EPDM, el estado de fase de la mezcla es más refinado, lo que aumenta la resistencia al impacto;

El uso de POE puede mantener un alto límite elástico y fluidez mientras se endurece, en contraste con el uso de caucho ordinario, que mejora la resistencia al impacto mientras disminuye el límite elástico del producto.

Estos son algunos ejemplos de aplicación del PdE.

El POE y el EVA se utilizan juntos para espumar, y se han utilizado ampliamente en productos espumados como calzado de playa, zapatillas, entresuelas de calzado deportivo, alfombrillas de ratón, cojines para asientos, materiales de espuma de poliestireno, materiales de aislamiento térmico, láminas de acolchado y forros de bolsas.

La adición de la granulación de mezcla POE a los materiales reciclados de PP o PE, o el moldeo por inyección directa, mejorará en gran medida el rendimiento de los materiales reciclados de PP/PE, como palés de plástico, cajas de plástico para facturación, cajas de plástico para herramientas, accesorios de plástico para oficinas y sillas, sillas de playa, etc.

El producto obtenido mezclando EVA y POE es más flexible, tiene mayor resistencia a la flexión, es más ligero y resiste mejor las agresiones ambientales. Se utiliza ampliamente en mangueras de aspiradoras, mangueras de lavadoras y tuberías de desagüe.

El POE puede rellenarse con una gran cantidad de Al(OH)3 o Mg(OH)2, y su índice de cambio de dureza y resistencia es bajo. Se ha convertido en una tendencia sustituir el EVA o utilizarlo junto con el EVA para producir materiales para cables ignífugos sin halógenos.