Propiedades de los plásticos termoestables
El plástico termoestable es un polímero sintético conocido por su resistencia, fuerza y durabilidad. La forma en que se hacen y fabrican los plásticos termoestables los convierte en un material ideal para una gran variedad de aplicaciones en muchos sectores. La automoción, la industria aeroespacial, la construcción, la medicina, el ejército, la agricultura y el control de la corrosión son todos ellos sectores que utilizan piezas fabricadas con plástico termoestable.
Aunque existen numerosos tipos de plásticos termoestables – poliéster, éster de vinilo, poliimidas, poliuretano, pDCPD y muchos otros – sólo hay dos clases de plásticos: los termoestables y los termoplásticos. Un producto de plástico termoestable, tras su conformación inicial, es permanente y no puede volver a moldearse o reformarse. Eso lo distingue de un termoplástico, que tras su conformación inicial por calor, puede volver a fundirse, moldearse y moldearse de nuevo sin alterar sus propiedades químicas (véase termoestable vs. termoplástico).
En general, los productos termoestables se fabrican mediante procesos de moldeo líquido. Los polímeros y otros agentes se introducen en tanques o barriles, donde se calientan hasta alcanzar el estado líquido y se mezclan. A continuación, los polímeros líquidos y otros agentes se inyectan en una cavidad del molde. Cuando el material se enfría y se endurece hasta alcanzar la configuración de la cavidad, pasa por un proceso de curado en el que los polímeros se entrecruzan. Ese proceso forma una unión química irreversible que evita el riesgo de que se derrita, ablande o deforme cuando el producto acabado se somete a un calor elevado o a entornos corrosivos. Esto hace que los termoestables sean perfectos para aplicaciones de alta temperatura y uso en exteriores.
Estructura de los polímeros termoestables
consiste en fundir y comprimir gránulos de plástico haciéndolos girar en un tornillo transportador en un barril largo, al que se puede aplicar calor si es necesario. El tornillo fuerza el plástico hasta el final del barril, donde es empujado a través de una pantalla en su camino hacia la boquilla. La boquilla determina la forma final de la forma extruida. Los termoestables también pueden ser extruidos si el tornillo de la extrusora convencional se sustituye por una bomba hidráulica de émbolo.
Los polvos de plástico se convierten directamente en artículos acabados mediante el moldeo. Dos tipos de procesos de moldeo son el moldeo por compresión y el moldeo por inyección. En el moldeo por compresión, que se utiliza con materiales termoestables, primero se hace circular vapor a través del molde para elevarlo a la temperatura deseada; a continuación, se introducen en el molde un polvo o unas pastillas de plástico; y el molde se cierra a alta presión y el plástico se licua para que fluya por todo el molde. Cuando se vuelve a abrir el molde,
Aplicaciones que requieren propiedades uniformes en una amplia gama de temperaturas; baja tensión superficial; alto grado de lubricidad; excelentes propiedades de desmoldeo; extrema repelencia al agua; excelentes propiedades eléctricas en una amplia gama de temperaturas y frecuencias; inercia y compatibilidad; inercia química; o resistencia a la intemperie
Aplicaciones de los plásticos termoestables
Además de las propiedades de rendimiento superiores de los plásticos termoestables, el material puede procesarse de varias maneras para conseguir formas y propiedades. Se utilizan cinco procesos de fabricación diferentes para formar materiales compuestos:
La compresión (fuerza) y el calor se utilizan para dar forma a la materia prima mediante un molde. En una prensa de moldeo se montan matrices metálicas adaptadas. La carga de material se coloca en el molde, se cierran las mitades del molde calentadas y se aplica presión. El tiempo de ciclo varía en función del tamaño y el grosor de la pieza. El moldeo por compresión es ideal para piezas grandes que requieren una gran estabilidad dimensional. Los costes del utillaje varían en función del tamaño y la complejidad de la pieza, junto con la cavitación general.
Las fibras se hacen pasar por un baño de resina antes de enrollarlas en un mandril hasta conseguir el grosor deseado. El mandril y las fibras se curan mediante calor, y el tubo totalmente curado y acabado se retira del mandril.
La fibra de vidrio y los rovings se arrastran a través de un baño de resina (en lugar de empujarlos, como en el caso de la extrusión) y luego a través de una matriz calentada utilizando un dispositivo de arrastre continuo. El material se forma y se cura a medida que pasa por la matriz. Por último, el perfil completamente curado se corta a la medida.
Procesos de fabricación de plásticos
La principal diferencia física es cómo responden a las altas temperaturas. Cuando se calientan hasta su punto de fusión, los termoplásticos se ablandan hasta adquirir una forma líquida. Por tanto, el proceso de curado es reversible, lo que significa que pueden volver a moldearse y reciclarse. En cambio, los polímeros termoestables forman una estructura reticulada durante el proceso de curado, lo que impide que se fundan y se vuelvan a moldear.
Como analogía, piense en los termoestables como el hormigón, una vez que han fraguado, nunca pueden volver a la forma líquida (proceso irreversible). Mientras que los termoplásticos son como el agua, pueden pasar del hielo al agua con la aplicación o retirada del calor (proceso reversible).
Un termoplástico es una resina que es sólida a temperatura ambiente, pero que se vuelve plástica y blanda al calentarse, fluyendo debido a la fusión de los cristales o al cruzar la temperatura de transición vítrea (Tg). Una vez procesados, normalmente mediante procesos de moldeo por inyección o soplado, los termoplásticos adoptan la forma del molde en el que se vierten como masa fundida, y se enfrían para solidificarse en la forma deseada. El aspecto más significativo de los termoplásticos es su reversibilidad, la capacidad de someterse a un recalentamiento, fundirse de nuevo y cambiar de forma. Esto permite procesar de nuevo el mismo material, incluso después de haberlo preparado como sólido. Procesos como la extrusión, el termoformado y el moldeo por inyección se basan en este comportamiento de las resinas. Algunos materiales termoplásticos comunes son el polietileno (PE), el policarbonato (PC) y el policloruro de vinilo (PVC).