Fragilidad a baja temperatura, rigidez y temperatura de recuperación de elastómeros

Fundamento

Los elastómeros deben su comportamiento a la movilidad de sus cadenas poliméricas, y esa movilidad se pierde al bajar la temperatura hasta que el material pasa a un estado vítreo, rígido y frágil. La transición no es abrupta y varios ensayos la caracterizan desde ángulos distintos. El ensayo de fragilidad a baja temperatura por impacto determina la temperatura a la que las probetas se rompen al recibir un golpe normalizado tras acondicionarse en un baño frío, y define el límite inferior absoluto del material. El ensayo de fragilidad por flexión aplica el mismo concepto con una solicitación menos severa. La determinación del módulo de rigidez a baja temperatura mide el aumento de la rigidez a medida que la temperatura baja, y entrega las temperaturas a las que el módulo alcanza múltiplos definidos de su valor a temperatura ambiente, lo que describe la pérdida progresiva de elasticidad mucho antes de la fragilidad y es lo que realmente limita el uso de una junta. La determinación de la temperatura de recuperación evalúa el fenómeno inverso y muy informativo: se estira la probeta, se la congela en ese estado y se la calienta de manera controlada registrando cuánto recupera a cada temperatura, con lo que se caracteriza la capacidad del material de volver a su forma, que es lo que un sello necesita para seguir sellando tras un ciclo de frío.

Matriz (en qué muestra)

Elastómeros para servicio a baja temperatura; juntas y sellos de equipos de refrigeración y de exterior; mangueras y fuelles de vehículos en climas fríos; elastómeros en calificación de rango de temperatura de servicio

Equipamiento necesario¿Dónde lo compro?

Equipo de fragilidad por impacto con baño de baja temperatura; equipo de flexión en frío; aparato de módulo de rigidez a baja temperatura; equipo de temperatura de recuperación con calentamiento programado; baños criogénicos; troqueles de probetas; sala de acondicionamiento.

Reactivos¿Dónde lo compro?

Líquidos de baño a baja temperatura; nitrógeno líquido o dióxido de carbono sólido; probetas de referencia.

Material de laboratorio¿Dónde lo compro?

Probetas troqueladas e identificadas; planillas de resultados por temperatura; curvas de recuperación contra temperatura; identificación del compuesto y del rango de servicio declarado.

Consumibles¿Dónde lo compro?

Probetas; líquidos criogénicos; energía.

Unidad

K · temperatura de fragilidad por impacto y por flexión (grados Celsius) · temperaturas a las que el módulo de rigidez alcanza los múltiplos de referencia · curva de recuperación y temperaturas características · tiempo de acondicionamiento en el baño frío · rango de temperatura de servicio resultante

Rango de referencia

La temperatura de fragilidad es el límite absoluto y no el de uso: un elastómero deja de sellar mucho antes de volverse frágil, cuando su rigidez subió lo suficiente para que no siga a la deformación del alojamiento; por eso el módulo a baja temperatura define el rango práctico y la fragilidad solo el extremo

Norma que lo exige

Las especificaciones de elastómeros por rango de temperatura de servicio; los requisitos de juntas y sellos de equipos de refrigeración y de vehículos; las condiciones de compraventa de compuestos técnicos; las normas de acreditación del laboratorionorma argentina

Norma que describe la técnica

IRAM 113018, que fija el método de determinación de la fragilidad a bajas temperaturas por impacto en plastómeros y elastómeros; IRAM 113013, sobre la determinación de la fragilidad a bajas temperaturas por flexión de elastómeros; IRAM 113331, sobre el método de determinación del módulo de rigidez a baja temperatura; IRAM 113029, sobre el método de determinación de la temperatura de recuperación; IRAM 113336, sobre los procedimientos de acondicionamiento para ensayos mecánicosnorma argentina

Edición y vigencia de la norma

IRAM 113018:1989; IRAM 113013:1989; IRAM 113331:1989; IRAM 113029:1989; IRAM 113336:1989

Volumen de muestra

Destructivo. De 5 a 10 probetas por temperatura

Conservación y transporte

Las probetas se acondicionan en el baño durante el tiempo prescripto y se ensayan de inmediato al sacarlas, porque el caucho se atempera en segundos y un ensayo demorado se hace a una temperatura mayor que la nominal: el material parece mejor de lo que es. El baño se homogeneiza y su temperatura se mide junto a las probetas y no en el termostato.

Límite de detección típico

Los métodos resuelven 1 grado Celsius en las temperaturas características

Incertidumbre típica

De 1 a 3 grados Celsius en la temperatura de fragilidad

Área

Materiales/industrial; Física y mecánica; Mantenimiento

Fecha de última actualización: 11/9/2026