Una limitación frecuente de los artículos de caucho (por ejemplo, sellos, juntas, mangueras, membranas, y mangueras) es la variación de dimensiones (hinchamiento o contracción) y de características mecánicas que experimentan después de un contacto prolongado con diversos fluidos (aceites, combustibles, gases, disolventes y otros líquidos), contacto que puede ser requerido por las condiciones de servicio.
La exposición puede ser en continuo o intermitente y puede ocurrir en amplios rangos de temperatura afectando el rendimiento de la goma provocando problemas de fugas.
A continuación detallamos diferentes tipos de fluidos y sus comportamientos en contacto con los cauchos. De acuerdo con su origen de procedencia los aceites se clasifican en 3 grupos : Vegetales, Minerales y Sintéticos.
Aceites Vegetales
Normalmente los aceites vegetales no causan un alto hinchamiento en elastómeros polares o resistentes a aceites.
Los cauchos NBR son los preferidos para estar en contacto con aceites vegetales.
No hay razón para usar cauchos anti-aceites resistentes a altas temperaturas (como el Viton®, HNBR, ACM, Vamac®), simplemente porque la temperatura del aceite no debe superar los 80°C.
Los cauchos de silicona (VMQ), también se utilizan y no solo por su rango amplio de temperaturas (-60/+200°C) sino debido a su inercia química, requisito importante en la industria alimentaria.
De los elastómeros hidrocarbonados, los EPM/EPDM y los butílicos IIR (Butyl), muestran la mayor resistencia a los aceites vegetales. Aunque el hinchamiento es bastante alto (normalmente 30-40%), conservan suficientemente bien sus propiedades físicas. El hecho de que no deben ser rechazados como no utilizables con aceites vegetales.
Los cauchos NR, IR y SBR no son recomendados para usar con aceites vegetales debido al alto hinchamiento y degradación de las propiedades físicas que sufren con el fluido.
Aceites Minerales
Casi todos los fluidos de base de aceite mineral, en particular aceites de motor y engranajes, contienen un gran número de aditivos químicamente activos que pueden causar el deterioro de muchos elastómeros, especialmente a altas temperaturas.
Todos los cauchos hidrocarbonados no polares (ej. NR, IR, SBR, IIR, EPM/EPDM) son altamente hinchados por los aceites minerales. Por el contrario, los elastómeros polares (ej. NBR, HNBR, CR, CSM, CO/ECO, AEM, ACM, FPM, VMQ, FMQ, AU/EU) son considerablemente más resistentes a una amplia variedad de aceites minerales a diferentes rangos de temperatura. Además del efecto de la temperatura, el comportamiento de hinchamiento de estos elastómeros es influenciado por tres factores principales:
- La cantidad de hidrocarburos aromáticos en el aceite.
- La cantidad de ingredientes extraíbles en el compuesto del caucho.
- La naturaleza química y concentración de los aditivos.
Hidrocarburos Sintéticos
Los principales tipos de fluido de hidrocarburos sintéticos (SHFs) son las polialfaolefinas (PAOs) y los compuestos aromáticos alquilenos.
A diferencia de los aceites minerales, los cuales son mezclas complejas de hidrocarburos parafínicos, nafténicos y aromáticos, los SHFs son producidos por el hombre, siendo controlada su estructura molecular.
Como era de esperar, todos los cauchos a base de hidrocarburos no polares (ej. NR, IR, SBR, IIR, EPM/EPDM) son altamente hinchados por los aceites sintéticos, y por el contrario, los elastómeros polares (ej. NBR, HNBR, CR, CSM, CO/ECO, AEM, ACM, FPM, VMQ, FMQ, AU/EU) son considerablemente más resistentes a una amplia variedad de fluidos hidrocarbonados.