Aditivos en los polímeros
Las cargas inertes aumentan la rigidez y la dureza de un plástico. También suelen reducir el coste del compuesto, ya que suelen ser más baratos que el polímero base. Las cargas inertes más utilizadas son el carbonato de calcio (tiza), el talco y el sulfato de bario.
La forma y el tamaño de las partículas son importantes. Cuanto más pequeñas sean las partículas, mayores serán los valores de propiedades como la resistencia a la tracción, el módulo y la dureza. Las partículas más gruesas pueden dar a los compuestos menos resistencia que un material sin relleno.
La adición de fibras de vidrio puede mejorar todas las propiedades mencionadas. Por ejemplo, un polipropileno acoplado con fibra de vidrio (hebras de fibra de vidrio tan largas como los gránulos de polímero) tendrá una resistencia a la tracción 3 veces mayor y una rigidez 4 veces mayor a temperatura ambiente que un grado sin relleno. Esto se eleva a 4 y 8 veces respectivamente a 100C.
La mayoría de los rellenos de vidrio son hebras cortas de fibra de vidrio, pero cada vez hay más grados de hebras largas disponibles. Las versiones de hebras largas pueden proporcionar mayor resistencia que las variedades más tradicionales de hebras cortas. Cabe destacar que el diseño de la pieza seguirá teniendo un gran impacto en la resistencia final, ya que la orientación de las fibras se verá afectada por el flujo del material. Además, el proceso de moldeo por inyección romperá algunas de las fibras, especialmente en el caso de los filamentos largos.
Diferencia entre relleno y refuerzo
¿Ha oído hablar del filamento conductor? ¿Plástico relleno de cobre? ¿Cómo es posible que el PLA sea a veces transparente y a veces de un azul oscuro intenso? Todos estos filamentos contienen aditivos, eso es lo que los hace especiales.
Un aditivo, o relleno, puede definirse como un material o sustancia secundaria (normalmente en forma de partículas sólidas) que se añade al plástico primario para modificar sus propiedades. A la formulación de un polímero se le puede añadir una gran variedad de rellenos sólidos: otros polímeros, metales, cerámica, vidrios, madera, etc. Esta puede ser una estrategia de desarrollo muy interesante, en la medida en que puede convertir plásticos comunes o baratos en compuestos de ingeniería fáciles de procesar.
Existen varias familias de materiales: metales, cerámicas, vidrios, maderas y plásticos. Un compuesto es un material formado por al menos dos materiales distintos, generalmente de familias diferentes. Si se mezclan fibras de carbono y resina epoxi para fabricar una prótesis de pierna, se obtiene un compuesto.
En el caso de los aditivos sólidos y los polímeros, la materia plástica se llama matriz; contiene el relleno, el aditivo o el refuerzo. Los aditivos sólidos deben tener a menudo dimensiones bastante pequeñas, ya que deben distribuirse en el polímero. Esto es especialmente cierto cuando se trabaja con formas finas: pellets, filamentos.
Estabilizadores en polímeros
Las cargas se han incorporado a todos los tipos de polímeros, termoplásticos, elastómeros y termoestables, desde el principio, y probablemente sea cierto que el desarrollo de muchos polímeros no habría sido posible sin ellas. Hoy en día siguen desempeñando un papel fundamental.
Uno de los propósitos originales era simplemente reducir el coste, pero esto es menos importante hoy en día, ya que los polímeros se han vuelto menos caros y más un producto básico. Los materiales de relleno tienen propiedades muy diferentes a las de los polímeros, y si se seleccionan con criterio se pueden producir materiales compuestos con propiedades mejoradas para un uso determinado. Es importante reconocer que, aunque beneficie a algunas propiedades, un relleno puede perjudicar a otras, y se necesita una gran habilidad para llegar al mejor compromiso para cualquier aplicación.
Las principales razones para utilizar rellenos de partículas hoy en día varían según el tipo de polímero, pero incluyen la mejora del procesamiento, el aumento de la rigidez, la resistencia a la temperatura de distorsión térmica y a la fluencia, la mejora de la resistencia a la abrasión y al desgarro y la retardancia de la llama.
Rellenos en polímeros pdf
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