Envejecimiento térmico acelerado en estufa y resistencia al ozono de cauchos y elastómeros

Fundamento

En el envejecimiento térmico, probetas de tracción y de dureza se cuelgan en una estufa con circulación de aire y renovación controlada, a la temperatura y el tiempo fijados por la especificación (por ejemplo 70 grados durante 7 días para cauchos naturales o 100 a 150 grados para cauchos de alta temperatura), sin que se toquen y sin mezclar compuestos distintos, porque migran antioxidantes y azufre de unos a otros. Después de enfriar y acondicionar, se miden la dureza, la resistencia a la tracción y el alargamiento a la rotura y se comparan con los valores de las probetas sin envejecer: el cambio de dureza en puntos y el cambio de tracción y de alargamiento en porcentaje son el resultado, y la especificación fija los máximos. El envejecimiento en tubos de oxígeno o de aire a presión es la variante más severa. En la resistencia al ozono, tiras de caucho estiradas a una elongación fija, en general 20 %, se exponen en una cámara con una concentración de ozono controlada, de 25 a 200 partes por cien millones, a 40 grados y en oscuridad, durante 24 a 72 horas o más; el ozono ataca los dobles enlaces del polímero en las zonas traccionadas y forma grietas perpendiculares a la tensión que se observan con lupa y se clasifican por su tamaño y su densidad, o se registra el tiempo hasta la primera grieta. Los cauchos con dobles enlaces (natural, estireno-butadieno, butadieno) se agrietan si no llevan ceras y antiozonantes; los saturados (etileno-propileno, cloroprene en menor medida, siliconas) resisten. La variante dinámica estira y afloja las probetas cíclicamente.

Matriz (en qué muestra)

Cauchos naturales y sintéticos vulcanizados; juntas, mangueras, correas, cables, neumáticos, burletes, amortiguadores y piezas de automotor; elastómeros termoplásticos

Equipamiento necesario¿Dónde lo compro?

Estufa de envejecimiento con circulación de aire y renovación controlada según norma, y tubos de oxígeno a presión si se requiere; cámara de ozono con generador ultravioleta o de descarga, control de concentración con analizador y control de temperatura y humedad; bastidores de estiramiento de probetas; máquina de tracción con extensómetro; durómetro; lupa con aumento de 7 veces y escalas de grietas.

Reactivos¿Dónde lo compro?

Oxígeno para el generador y los tubos; gas de verificación del analizador de ozono.

Material de laboratorio¿Dónde lo compro?

Probetas de tracción tipo halterio y de dureza; ganchos y bastidores de acero inoxidable; probetas de referencia de ozono.

Consumibles¿Dónde lo compro?

Probetas; lámparas del generador de ozono; oxígeno.

Unidad

1 · cambio de dureza en puntos Shore · % de cambio de resistencia a la tracción y de alargamiento · grado de agrietamiento por ozono · horas hasta la primera grieta

Rango de referencia

Especificaciones usuales: cambio de dureza menor a +10 puntos, cambio de tracción menor a -20 % y de alargamiento menor a -30 a -50 % tras 70 horas a 100 grados según el material; sin grietas a 50 partes por cien millones de ozono durante 72 horas para piezas de exterior

Norma que lo exige

Las normas IRAM y las especificaciones de producto de mangueras, correas, cables, juntas y neumáticos, que fijan los cambios máximos admisibles tras envejecimiento y la resistencia al ozono; las normas IRAM de conductores eléctricos con aislación de caucho y de cables para minería; las especificaciones de la industria automotriz y de las terminales; las especificaciones de juntas para redes de gas del ENARGAS y para agua potableargentina e internacional

Norma que describe la técnica

ISO 188 y ASTM D573 para el envejecimiento térmico acelerado en estufa; ASTM D572 para envejecimiento en oxígeno a presión; ISO 1431-1 y ASTM D1149 para la resistencia al agrietamiento por ozono en condiciones estáticas y dinámicas; ISO 37 y ASTM D412 para la tracción; ISO 48-4 para la dureza; ISO 23529 para probetas y acondicionamientoargentina e internacional

Edición y vigencia de la norma

ISO 188:2023; ASTM D573-04 (reaprobada 2019); ISO 1431-1:2022; ASTM D1149-18

Volumen de muestra

Al menos tres probetas de tracción y una de dureza por condición y por tiempo, más las de referencia sin envejecer; para ozono, tres tiras de 10 x 100 mm o probetas de la pieza

Conservación y transporte

Las probetas se cortan de placas moldeadas o de la pieza con troquel afilado, porque un borde con muescas rompe antes y falsea el alargamiento. En la estufa no se mezclan compuestos distintos ni se apilan probetas, y la renovación de aire tiene que ser la de la norma: una estufa cerrada da resultados más benignos. Las probetas envejecidas se acondicionan al menos 16 horas antes de ensayar. En la cámara de ozono se evita la luz, que agrega degradación, y se verifica la concentración con el analizador durante todo el ensayo; las probetas se estiran 48 horas antes de exponer para que las ceras migren a la superficie como en servicio.

Límite de detección típico

1 punto de dureza; grietas visibles con aumento de 7 veces

Incertidumbre típica

±3 puntos en el cambio de dureza; ±10 puntos porcentuales en el cambio de propiedades de tracción entre laboratorios

Área

Materiales/industrial; Física y mecánica; Química analítica

Fecha de última actualización: 9/9/2026