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FICHA PÚBLICA DEL PROYECTO
PROGRAMA DE ESTÍMULOS A LA INNOVACIÓN
NUMERO DE PROYECTO: 000000000217972
EMPRESA BENEFICIADA: INDUSTRIAS
DE HULE GALGO, S.A. DE C.V.
TÍTULO DEL PROYECTO: DESARROLLO DE COMPUESTOS DE HULE PARA REDUCIR LA
RESISTENCIA AL RODAMIENTO DE LAS LLANTAS RENOVADAS DE TRATOCAMIONES
FICHA PÚBLICA DEL PROYECTO
PROGRAMA DE ESTÍMULOS A LA INNOVACIÓN
OBJETIVO DEL PROYECTO:
Desarrollo de compuestos de hule para generar prototipos para renovación de llantas con
Baja Resistencia al Rodamiento que cumplan con requisito para la acreditación SmartWay
de la US EPA.
PRINCIPALES ACTIVIDADES REALIZADAS:
Primero se realizo monitoreo tecnológico, y estudio del arte de que permitió la visualización de
tecnologías actuales, y ingeniería inversa de productos con la denominación SmartWay.
Después se desarrollo de prototipos de compuestos de hule para renovar llantas que cumplieran con
los requisitos SmartWay.
Una vez que se habia desarrollado los compuestos de hule se gestiono la acreditación de productos
para renovar llantas con la tecnología “Precure Tread”. Se acredita en Programa SmartWay de US EPA
a los productos Pre-Q Galgo TA y Pre-Q Galgo DP. Con el mismo compuesto en la tecnología de
renovación de llantas “Mold Cure” se acredita nuestro cliente AcuTread.
Fue necesario para el proyecto la adquisición de equipos de laboratorio, que incrementando la
infraestructura tecnológica de la empresa para futuros proyectos.
Pruebas piloto y escalamiento. Se crean los productos SmartWay Galgo, para promoción y
comercialización, con buen desempeño y aceptación en el mercado.
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BREVE DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO:
El proyecto consistió en desarrollo de compuestos de hule para el renovado de llantas con baja resistencia al
rodamiento. Los vehículos automotores consumen aproximadamente 13% de la energía en la resistencia al
rodamiento de las llantas. Como parte del monitoreo tecnológico se determino, que los compuestos de hule con
valores bajos de Tangente Delta medidos por medio de un Análisis Mecánico Dinámico (DMA) propicia baja
resistencia al rodamiento de llantas renovadas que cumple con los requisitos de acreditación SmartWay de la
US EPA y permitiendo un ahorro de combustible de 3% o mas.
En este desarrollo tecnológico se consideró que los compuestos de hule son materiales viscoelasticos y que
cuando hablamos de propiedades viscoelásticas de las cadenas moleculares de hule, cuando al material se le
aplica una fuerza en tensión o compresión, como si fuera un resorte el componente elástico del material al
imponer una deformación, tendrá reacción elástica. Pero las moléculas del elastómero no están solas están
compuestas con otras que lo rodean y la reacción elástica es retardada y esto es el componente viscoso del
hule. Estas características se miden con DMA.
Entonces la innovación consiste en el desarrollo de compuestos de hule para el renovado de llantas con
polímeros elastómeros con propiedades altamente elásticas como hule natural, polibutadieno alto Cis y
copólimero estireno butadieno polimerizado en solución, y un sistema de vulcanización eficiente que permita
enlaces polisulfúricos; que resultara en compuesto de hule con Tangente Delta bajo e indicara Baja Resistencia
al Rodamiento de las llantas y permitirá que los vehículos automotores que utilicen el producto ahorren
combustible.
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RESULTADOS DEL PROYECTO:
Materiales.
Para el desarrollo de los compuestos de hule del proyecto se utilizaron los siguientes materiales: NR Hule natural,
PBD Polibutadieno Hi Cis, SSBR Hule Estireno Butadieno en solución, Negro de humo serie 300, aceite de proceso; así
como hulequímicos tales como Activadores (acido esteárico, oxido de zinc), Agentes protectores (antiozonantes,
antioxidantes, cera protectora), Azufre, Aceleradores (OBTS, TMTM, PVI), y auxiliares de proceso; formulados como
se indica en la tabla, en partes por cada 100 de polímero (PHR).
Material
NR
PBD
SBR
SSBR
Negro de humo
Aceite proceso
Activadores
Agentes protectores
Azufre
Aceleradores
Auxiliares de proceso
A
35
65
55
9
6
4.25
2.00
1.10
4
B
80
20
37
5
7
4.40
1.60
1.10
2
C
75
25
37
5
7
4.40
1.60
1.10
2
D
70
30
37
5
7
4.40
1.60
1.10
2
E
60
20
F
25
20
37
5
7
4.40
1.60
1.10
75
37
5
7
4.40
1.60
1.10
G
60
40
37
5
7
4.40
1.60
1.10
Mezclado de compuestos.
De las formulas de los prototipos de compuestos de hule de prueba preparadas se adicionan los elastómeros (NR,
SBR, PBD ó SSBR) según corresponda en el mezclador interno, se adiciona negro de humo, aceite de proceso,
activadores, y agentes protectores, creando master batch en el primer paso de mezclado. El master batch se
lamino en molino de rodillos y preparar para mezclar nuevamente en segundo donde se adicionan los
componentes faltantes.
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Resultados de prototipos de prueba.
RESULTADOS
PRUEBA
UNIDAD
Dureza Shore A
Shore A
Gravedad especifica
Tensión
Mpa
Elongación
%
Modulo 300%
Mpa
Resistencia al Desgarre
N/mm
Resistencia Abrasión
mm³
HISTERISIS
Generación de Calor
°F
Deformación permanente
%
Compresión Estática
%
Compresión Dinámica
%
RESILIENCIA AL REBOTE
Rebote
DMA @ 2 Hz
Tan Delta @ 0°C
Tan Delta @ 60°C
%
A
B
C
D
68
1.115
17.0
489
9.0
60.6
115.5
63
1.075
24.2
504
11.4
63.1
122.20
64
1.074
22.7
468
11.9
59.0
117.80
63
1.074
22.5
457
12.3
64.9
123.71
60
1.083
22.0
523
9.5
52.4
132.63
61
1.099
13.4
363
10.2
44.3
135.54
59
1.081
24.3
567
8.9
56.9
165.24
55.0
5.09
-33.14
-36.64
24.5
1.62
-12.49
-8.14
24.0
1.87
-14.19
-4.90
22.5
1.47
-13.39
-15.57
29.5
1.92
-10.45
-4.26
35.0
1.76
-5.35
0.00
33.0
2.37
-9.59
-5.04
40
61
63
64
57
0.2387
0.2061
0.0986
0.0695
0.0928
0.0647
0.0912
0.0657
E
0.1377
0.0966
F
53
0.1670
0.1059
G
51
0.1604
0.1041
Los compuestos de hule prototipos de prueba B, C, D y E, cumplen con el objetivo de Tangente Delta a 60°C menor
a 0.10, así como baja histéresis con la menor generación de calor y mayor porcentaje de rebote; además buena
resistencia a la tensión. Con el compuesto de hule prototipo B se utilizo para acreditar en el programa SmartWay
de US EPA a Pre-Q Galgo nuestra marca en Estados Unidos los productos Pre-Q TA y Pre-Q DP; Así también nuestro
cliente AcuTread se acredito SmartWay en la modalidad de renovado de llantas Mold Cure Tread con este
compuesto de hule Galgo.
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IMPACTOS DEL PROYECTO:
El Desarrollo Compuesto de Hule para Reducir la Resistencia al Rodamiento de Llantas Renovadas de
Tractocamiones, que cumpliera con la acreditación SmartWay de la US EPA, se logra si este tiene una Tangente
Delta menor a 0.10 medido a 60°C. El resultado de este proyecto genero un compuesto de hule con un tangente
delta de 0.0695 y Acredito los productos Pre-Q Galgo TA, y Pre-Q Galgo DP en la modalidad “Precure Tread” y con
este mismo compuesto nuestro cliente AcuTread se acredito en la modalidad “Mold Cure Tread” .
Con la acreditación SmartWay la US EPA ha determinado que los tractocamiones que renovan sus llantas con esta
tecnología tendrán un ahorro de combustible de 3% o mas.
Entonces si un renovado de llantas tiene una duración promedio de 100,000 millas (160,000 km), y el consumo
estándar de combustible de un tractocamión es 5.5 millas/gallon (2.33 km/litro); al recorrer los 160,000 km que dura
un renovado de llantas, el tractocamión consume 68,670 litros de combustible, pero si renova sus llantas con esta
tecnología, el tractocamión tendrá un ahorro de combustible de 2,060 litros (3%) ó mas.
Para renovar una llanta de tractocamión se requiere aproximadamente 10 kg de compuesto de hule, para camiones
con 3 ejes en remolque tiene 20 llantas para renovar. Siguiendo la lógica para renovar 20 llantas se utilizan 200
kgs. de compuesto de hule, que ahorrara 2,060 litros de combustible, entonces podremos decir que se ahorran 10
litros de combustible por cada kilogramo de hule utilizado para renovar llantas con esta tecnología.
Ahora la expectativa es comercializar 500,000 kgs el primer año, las llantas renovadas con esta tecnología
generaran un ahorro de combustible de 5,000,000 litros el primer año.
En general podemos concluir que este desarrollo tecnológico de un compuesto de hule para renovar llantas,
además de los beneficios económicos que esta tecnología produce, también se obtiene los benéficos ecológicos, al
disminuir la emisión de gases de efecto invernadero generados por la quema de combustible; los 5,000,000 litros
de combustible ahorrado el primer año, emitirían 13,870 toneladas de C02.