Permeabilidad a los Gases

 

Permeabilidad a los Gases

La permeabilidad del caucho a los gases es una propiedad muy importante en aplicaciones, tales como cámaras de aire y diafragmas. Todos los cauchos son permeables a los gases y vapores, en mayor o menor grado. El caucho de silicona (Q) es el que presenta una mayor permeabilidad, se siguen, por orden decreciente: NR, EPDM, SBR, CR, NBR, FPM, ECO, e IIR (Tabla 29).

 

Tabla 29 – Permeabilidad a los gases
Elastómero Temp. ºC Nitrógeno Oxígeno Anhidrido carbónico Aire
S Q S Q S Q Q
AU 60 − − − − − − 2,5
AU 80 − − − − − − 7,0
AU/EU 25 0,026 0,4 − 2,4 1,5 13,5 −
AU/EU 50 0,027 1,8 − − 1,1 48,4 −
BR 25 − 20 − − − − −
BR 50 − 40 − − − − −
CIIR 100 − 5,0 − 19,0 − 48.0 −
CR 25 0,036 0,9 0,075 3,0 0,83 19,5 3,0
CR 50 0,038 3,6 0,078 10,1 0,62 56,5 −
CR 60 − − − − − − 7,0
CR 80 − − − − − − 12,0
CR 100 − 12,0 − 18,0 − 101,0 −
CSM 25 − 0,9 − 2,1 − 15,8 −
CSM 60 − 3,0 − − − 45,0 4,5
CSM 80 − 5,0 − − − 45,0 7,0
EPDM 25 0,08 6,5 0,13 19,0 0,71 82,0 −
EPDM 30 − 6,6 − 19,0 − 82,0 −
EPDM 60 − − − − − − 20,0
EPDM 80 − − − − − − 35,0
EPDM 100 − 22,0 − 54,0 − 151,0 −
EU 60 − 2,5 − − − 26,0 2,5
EU 80 − 5,5 − − − 73,0 7,0
FKM 30 0,084 0,3 − 1,2 1,77 6,9 −
FKM 60 0,089 2,9 − − 1,77 116,0 −
FKM 100 − 15,0 − 29,0 − − −
HNBR 30 − 0,3 − − − 14,0 0,6
HNBR 70 − 3,0 − − − 21,0 4,0
HNBR 90 − − − − − 62,0 8,5
IIR 25 0,055 0,25 0,122 1,0 0,68 3,0 0,2
IIR 50 0,057 1,27 0,105 4,0 0,52 14,3 1,5
IIR 60 − − − − − − 2,0
IIR 70 − 1,5 − − − − 2,5
IIR 80 − − − − − − 5,0
IIR 90 − 6,0 − − − − 6,4
NBR -18AcN 25 0,038 1,9 − 6,3 − 15,8 −
NBR -18AcN 50 0,045 7,0 − − 1,13 48,0 −
NBR -18AcN 60 − − − − − − 14,0
NBR -28AcN 25 0,032 0,8 0,068 3,0 1,24 24,0 −
NBR -28AcN 50 0,037 3,6 0,073 10,0 0,88 68,0 7,5
NBR -28AcN 60 − − − − − − 13,0
NBR -28AcN 80 − − − − − − 21,0
NBR -28AcN 100 − 17,0 − 38,0 − 170,0 26,0
NBR -33AcN 60 − − − − − − 3,5
NBR -33AcN 80 − − − − − − 7,0
NBR -39AcN 25 0,028 0,2 0,054 0,7 1,49 5,7 0,3
NBR -39AcN 40 − − − − − 13,0 −
NBR -39AcN 50 0,032 1,1 0,062 3,5 1,01 22,4 2,2
NBR -39AcN 60 − − − − − − 2,5
NBR -39AcN 70 − − − − − 38,0 3,7
NBR -39AcN 80 − − − − − − 5,5
NBR -39AcN 90 − − − − − 59,0 8,0
NBR -39AcN 100 − 10,0 − 24,0 − 100,0 −
NR 25 0,055 6,1 0,112 17,7 0,90 99,6 −
NR 50 0,057 19,4 0,100 47,0 0,63 221,0 −
NR 60 − − − − − − 25,0
NR 80 − − − − − − 40,0
NR 100 − 31,0 − 90,0 − 241,0 −
Q 20 − 200 − 400 0,43 1600 −
Q 25 − 200 − 400 − 1600 −
Q 50 − 280 − 500 − 1550 −
Q 60 − − − − − − 330
Q 80 − 360 − − − − 410
SBR 25 0,048 4,8 0,094 13,0 0,92 94,0 12,0
SBR 50 0,052 14,5 0,100 34,5 0,76 195,0 −
SBR 60 − − − − − − 15,0
SBR 80 − − − − − − 26,0
Notas:

S = solubilidad del gas, en cm3 por cm3, a 1 atm, en condiciones TPN.

Q = Coeficiente de permeabilidad cm2.s-1.atm-1.10-8.

Q = D.S, en la cual D = difusividad.

 

Diferentes composiciones del mismo tipo de caucho pueden presentar diferencias muy grandes en su grado de permeabilidad, lo que es debido a la presencia de determinados ingredientes. Ciertos tipos de cargas, así como talco y caolín, por el tipo de partículas que los constituyen, son un bueno obstáculo al paso de moléculas de gases, disminuyendo el grado de permeabilidad del caucho. Inversamente, grandes cantidades de plastificantes suben el grado de permeabilidad.

Por estas razones, no es fácil de predecir el grado de permeabilidad de una mezcla tan solo porque se sabe el tipo de polímero o polímeros base que se ocupan. El mecanismo de permeabilidad se procesa en dos pasos: primero, el gas se disuelve en el caucho, después se difunde para la cara exterior, en donde se libera por un proceso de evaporación. La temperatura tiene un papel preponderante en la permeabilidad de los gases ya que, aumentando la energía cinética de las moléculas gaseosas, sube considerablemente su difusión y solubilidad en el caucho. La presión tiene también influencia en la permeabilidad como es fácil de suponer.

Normas aplicables: son los siguientes los métodos normalizados para determinación de la permeabilidad a los gases (Ver Anexo A).

  • Determinación de la permeabilidad del aire: ISO 2782-1:2022, ISO 2782-2: 2018, BS 903-A30:1996
  • Determinación de la permeabilidad a los gases: ISO 2782-1:2022, ISO 2782-2: 2018, BS 903-A17:1973, BS 903-A30:1996, Din 53536:1992-10
  • Determinación de la permeabilidad a líquidos volátiles: ISO 6179:2017, ASTM D0814-95(2020)