Este informe amplía el análisis comparativo entre EPDM (Etileno Propileno Dieno Monómero) y SEBS (Estireno-Etileno-Butileno-Estireno), detallando las propiedades, aplicaciones e impactos ambientales, centrándose en la viabilidad de SEBS como alternativa y su idoneidad para las soluciones de Tucab, especialmente en la línea PERSEBS. El análisis incorpora información de una tesis de maestría reciente, realizada por la Universidad de Coimbra en colaboración con Tucab, para proporcionar una imagen completa.
Contexto y definiciones
El EPDM es un caucho sintético vulcanizado, conocido por su resistencia a la intemperie, el ozono y el calor, y se usa ampliamente en sellos de automóviles, membranas de techos y aislamiento eléctrico (Propiedades, aplicaciones y usos del caucho EPDM). SEBS es un elastómero termoplástico, con una estructura de copolímero de bloque, que ofrece elasticidad del caucho y procesabilidad plástica, utilizado en adhesivos, sellos y dispositivos médicos (Elastómero termoplástico de estireno-etileno-butileno-estireno (SEBS)).
Propiedades técnicas detalladas
La siguiente tabla resume las propiedades físicas comparadas, según los datos del fabricante, la literatura técnica y el estudio reciente:
| Propiedad | EPDM | SEBS |
|---|---|---|
| Resistencia a la tracción | 2,4-20,7 MPa (350-3000 psi) | 4-6 MPa |
| Alargamiento en la rotura | 100%-700% | 700%-800% |
| Dureza | 30-90 Shore A | 45-60 Shore A (depende de la formulación) |
| Densidad específica | 0,86-1,25 | 0,92 |
| Resistencia a la compresión (22 h a 70 °C) | 10%-50% (EPDM); 20 % (SEBS típico) | 20 % |
| Rango de temperatura | -50 °C a 150 °C (hasta 200 °C en algunos casos) | -60 °C a 149 °C |
| Resistencia al desgarro | 12-110 kN/m (70-630 lbf/in) | 12 kN/m (típico) |
| Rigidez dieléctrica | 15-30 kV/mm (380-760 V/mil) | No especificado, pero bueno aislante |
| Resistencia química | Excelente al agua, ozono, no resiste hidrocarburos | Buena resistencia al agua, ácidos, bases, no resiste hidrocarburos |
Fuentes: Propiedades de EPDM, Propiedades mecánicas de SEBS, Tabla de propiedades del caucho para comparar.
El reciente estudio, dirigido por David Miguel Nunes Pereira, añade detalles importantes. Incluyó pruebas como Espectroscopía Infrarroja por Transformada de Fourier (FTIR), Análisis Elemental, pruebas de compresión, Calorimetría Diferencial de Barrido (DSC), Análisis Termogravimétrico (TGA) y Análisis Térmico Mecánico Dinámico (DMTA). Los resultados mostraron que SEBS Black, una variante específica, tiene un módulo de Young de 8549,8 ± 230,7 kPa, en comparación con 8122,8 ± 596,5 kPa del EPDM, lo que indica una mayor rigidez pero adecuado para sellos a temperatura ambiente. TGA reveló que SEBS se degrada en dos pasos (158–185°C y por encima de 400°C), mientras que EPDM mostró una mayor estabilidad térmica inicial, pero se encontró que SEBS Black es comparable en estabilidad térmica en la segunda etapa de pérdida de masa.
Procesamiento y aplicaciones
EPDM requiere vulcanización, lo que lo hace termoestable y difícil de reciclar (Tecnología de polímero elastomérico de terpolímero de etileno propileno dieno (EPDM)). SEBS, un termoplástico, se puede fundir y reformar, lo que ofrece ventajas en términos de eficiencia y sostenibilidad (Análisis detallado de propiedades y aplicaciones de SEBS). El estudio refuerza que la reciclabilidad de SEBS promueve la Economía Circular, mientras que el EPDM termina a menudo en vertederos.
Ambos se utilizan en los sectores de automoción, construcción y médico, pero SEBS destaca en aplicaciones donde la reciclabilidad es crucial, como en los perfiles extruidos de Tucab, como PERSEBS, utilizados en vallas y marcos.
Impacto ambiental
La reciclabilidad es un factor clave: los SEBS se pueden reprocesar, lo que reduce los residuos, mientras que el EPDM, debido a la vulcanización, es difícil de reciclar (Consideraciones medioambientales). El estudio reciente destaca que el uso de TPE como SEBS puede tener un impacto positivo significativo en la sostenibilidad, alineándose con las políticas de Economía Circular.
Viabilidad como alternativa
Estudios comparativos, como el de la disertación, muestran que SEBS puede mejorar propiedades como la resistencia química en mezclas, siendo una alternativa viable en muchas aplicaciones. Tucab utiliza SEBS en sus perfiles PERSEBS destacando su versatilidad y sostenibilidad. El estudio concluyó que SEBS Black es la mejor variante para sellos, con una estabilidad térmica comparable y una resistencia química superior al EPDM, lo que refuerza su viabilidad. Además, la variabilidad en las propiedades del SEBS permite ajustar la rigidez con rellenos, ampliando su rango de aplicaciones.
Ejemplos prácticos de productos que cambian de EPDM a SEBS
Aunque la información directa es limitada, las tendencias de sostenibilidad en el sector automotriz sugieren que piezas como sellos de puertas, ventanas y juntas, tradicionalmente fabricadas con EPDM, se están considerando para SEBS debido a su reciclabilidad. Por ejemplo, ExxonMobil ha desarrollado soluciones TPV basadas en SEBS como una alternativa sostenible a los sellos de canales de vidrio (GRC), que anteriormente usaban EPDM, ofreciendo una recuperación elástica comparable (Sellos automotrices sostenibles con alternativas SEBS). En la construcción, los selladores y membranas también pueden estar migrando al SEBS en los diseños modernos.
Conclusión
SEBS es una alternativa viable al EPDM, con propiedades superiores en flexibilidad, resistencia química y beneficios ambientales significativos, especialmente en reciclabilidad. Para Tucab, SEBS es una elección estratégica, que refuerza su compromiso con la innovación y la sostenibilidad en sus productos, como lo demuestra el reciente estudio en colaboración con la Universidad de Coimbra.