Evaluación de la relación entre la viscosidad Mooney del hule natural y las variaciones en la dimensión final en un componente extruido

Abstract

Las bandas de rodamiento en una llanta son de suma importancia ya que es la parte que hace contacto con la carretera, por lo que debe soportar diferentes terrenos, temperaturas y presiones, por lo que su formulación y propiedades son críticas para el desempeño del producto en carreteras. Se realizó un estudio para comprobar si las variaciones en la viscosidad Mooney tiene una relación directa con las variaciones de las medidas de anchos y espesores de compuestos para bandas de rodamiento en una industria manufacturera de llantas, con el fin de disminuir el porcentaje de estos compuestos que eran rechazados y re-trabajados, debido a que estaban fuera de especificaciones según los límites internos de la empresa. Para esto, se desarrolló un sistema de pruebas controladas donde se analizó la viscosidad Mooney inicial del hule natural (componente mayoritario en la formulación de la mezcla en estudio) junto con las respectivas etapas, durante el proceso productivo, hasta el llegar al hule final, llamado Hule A, el cual es utilizado para hacer estas bandas de rodamiento. El promedio de viscosidad Mooney del hule natural fue de 85,5 ± 0,5 MU, del repasado 1 del hule A es de 56,0 ± 0,5 MU, del repaso 2 del hule A 68,2 ± 0,5 MU, del repaso 3 del hule A 88,3 ± 0,5 MU. El aumento de la viscosidad Mooney, durante las etapas del Hule A, se ve afectado mayoritariamente por la adición de grandes cantidades de negro de humo. También, se analizaron los puntos de muestreo de la paca de hule natural, mostrando resultados de viscosidad Mooney estadísticamente iguales. Finalmente, se analizaron los comportamientos estadísticos de la viscosidad Mooney entre las etapas del Hule A y los porcentajes de error (de ancho y espesor) de la banda de rodamiento. Se encontró únicamente una correlación estadísticamente confiable entre el Hule A y el espesor. Esto permitió a la empresa el reevalúo de los métodos de verificación de calidad para la formulación de nuevos hules.

The treads on a tire are of utmost importance since it is the part that makes contact with the road, so it must withstand different terrains, temperatures and pressures, so its formulation and properties are critical for the performance of the product in roads. A study was carried out to verify whether variations in Mooney viscosity have a direct relationship with variations in width and thickness measurements of tread compounds in a tire manufacturing industry, in order to decrease the percentage of these compounds that were rejected and reworked, because they were out of specifications according to the internal limits of the company. For this, a controlled test system was developed where the initial Mooney viscosity of natural rubber (the majority component in the formulation of the mixture under study) was analyzed along with the respective stages, during the production process, until reaching the final rubber, called Rubber A, which is used to make these treads. The average Mooney viscosity of natural rubber was 85.5 ± 0.5 MU, for grade 1 for rubber A 56.0 ± 0.5 MU, for grade 2 for rubber A 68.2 ± 0.5 MU , from revision 3 of rubber A 88.3 ± 0.5 MU. The increase in Mooney viscosity, during the Rubber A stages, is mostly affected by the addition of large amounts of carbon black. Also, the sampling points of the natural rubber bale were analyzed, showing statistically equal Mooney viscosity results. Finally, the statistical behaviors of the Mooney viscosity between the stages of Rubber A and the error percentages (width and thickness) of the tread were analyzed. Only a statistically reliable correlation was found between Rubber A and thickness. This allowed the company to re-evaluate the quality verification methods for the formulation of new rubbers.