Otros ensayos y aditivos para plásticos

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Segunda y última parte de otros ensayos de caracterización para plásticos y aditivos para proceso y acabados.

Laboratorio de Innovación Tecnológica para el Diseño / Univ. de Guadalajara

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Otros ensayos y aditivos para plásticos

  1. 1. Otros ensayos y aditivos para plásticosAlberto Rosa + Francisco J. González MadarigaCuerpo Académico 381_Innovación Tecnológica para el DiseñoUniversidad de Guadalajara
  2. 2. Ensayo de durezaTipo RockwellEste método se basa en la resistencia queoponen los materiales a ser penetrados; peroen lugar de determinar la dureza del materialen función de la superficie de la huella quedeja el cuerpo penetrante, se determina enfunción de la profundidad de esta huella
  3. 3. Ensayo de propagación de llama ASTM E84 En el techo del túnel se instala el material que se va a probar y se encienden los quemadores durante un tiempo determinado por la especificidad del ensayo. La propagación de las llamas continúa en el otro extremo del túnel; por medios electrónicos se mide el humo producido y se determinan algunas particularidades del mismo.
  4. 4. Ensayo de reblandecimiento bajo carga HDT/Heat deflection temperature
  5. 5. Ensayos de propiedades eléctricas
  6. 6. Aditivos De proceso De función
  7. 7. Aditivos de proceso Lubricantes Antioxidantes EstabilizadoresModificadores de viscosidad Desmoldantes
  8. 8. Plastificantes y su problema de migración Migración del plastificante Sin Migración del plastificante con Adhesin 7800 Cartón Cartón Alimento Cartón Cartón Alimento Película de adhesivo Película de adhesivo Juguete sexualfabricado en PVC que muestra la migración de plastificantes con1 día de envoltura
  9. 9. Aditivos $ ! # " # % Aditivos de función Absorción de UV Agentes de acoplamiento Agentes antiestáticos Aromatizantes Espumantes Cargas Fungicidas Pigmentos y colorantes Modificadores de impacto Retardantes de llama
  10. 10. Aditivos Anti UV Hularo Hularo® is a polyethelene based, extruded and vat-dyed synthetic fiber, manufactured in Germany. The material is molded into strips which is then hand- woven onto the frame (a day’s work is required for one armchair). It is much easier to clean and is longer lasting than natural fibers such a wicker or rattan. It is durable, tear-proof and highly resistant to UV rays (material is colorfast to 4.5*), chlorine and salt water, lotions, microorganisms, and stains from food or drink, including alcohol.
  11. 11. Aditivos Cargas de microcerámica 12,23,42 micrones Dureza Excelente resistencia a la abrasión Baja densidad Utilizado como barrera térmica en diferentes materiales
  12. 12. Aditivos Cargas de fibra de vidrio
  13. 13. Aditivos Pigmentos Fluorescentes
  14. 14. Aditivos Pigmentos opacos y traslúcidos
  15. 15. Masterbach colores
  16. 16. Masterbach texturas
  17. 17. Aditivos Masterbach metalizados
  18. 18. en que los componentes actúan se muestra en la figura 3.1. Modificadores de impacto Acrilonitrilo CH2=CH-CN Metilmetacrilato CH3 CH2=C-COO-CH3 A MMA Re uími cei ia a a tenc sis tes q ten a sis Tra cia Re c n spa ren Du c ia rez a SA K N NB # MABS " ab R e sión, ra sis Copolímero cia t e n dure ten p. c i a za Fra tem elé gil sis s ct. ida a aja ,p Re ia d, ab nc roc pro p. ste esa p. Pro Re si bil ida d B SBK S # " Butadieno Estireno CH2=CH-CH=CH2 CH=CH2Figura 3.1 Efectos de los componentes que integran el Copolímero MABS !transparente [Domininghaus,1993]
  19. 19. vapores de PMEK. Se aprecian perfectamente las dos fases,MABS y TPU gracias a que la PMEK ataca al MABS, diluyéndolo Agentes de acoplamientoy haciendo que sean visibles con más claridad las partículas de Figura 3.19 Esquema de compatibilización por copolímeros de bloqueTPU. Sin agente Copolímeros reactivos funcionales El principio de su acción es reaccionar en la interfase para crear TPU in-situ un copolímero de injerto por la reacción entre los grupos funcionales de los diferentes polímeros. El copolímero funcionalizado es miscible con la matriz y puede reaccionar con los grupos funcionales de la fase dispersa (Figura 3.20). Estos compatibilizantes son más eficientes, tienen una reactividad ajustable y generalmente son más baratos que los En la Figura 4.119 se presentan dos micrografías de la zona copolímeros de bloque. fracturada de una probeta de tipo SENB de la mezcla MABS 70+TPU 30 después de haber estado sometida cuatro horas a Esquema de3.19 Esquema de compatibilizacióncopolímeros de bloque Figura compatibilización por por copolímeros de bloque vapores de PMEK. Se aprecian claramente las dos fases, MABS y TPU. La fase MABS es mayoritaria y tiene una textura rugosa, la fase TPU es minoritaria y muestra una textura lisa. Copolímeros reactivos funcionales En este caso no se aprecia la afloración a la superficie de la El principio de su acción es reaccionar en la interfase para crear fase elastomérica, aunque esta queda más claramente definida in-situ un copolímero de injerto por la reacción entre los grupos que cuando no se produce ataque. funcionales de los diferentes polímeros. El copolímero funcionalizado es miscible con la matriz y puede reaccionar Copolímeros polares no reactivos fase dispersa (Figura 3.20). con los grupos funcionales de la El Estos compatibilizanteseste tipo de compatibilizantes es principio de acción en son más eficientes, tienen una reducir la tensión interfacial e incrementar la adhesión por la reactividad ajustable y generalmente son más baratos que losFigura 4.116 Superficie de fractura de mezcla MABS 85+TPU 15 expuesta a vapores Con agentede PMEK por 4hrs. copolímeros de bloque. creación de una interacción polar especifica como un enlace de hidrógeno o fuerzas de Van der Waals. El compatibilizantePuede apreciarse que aunque variable, el tamaño medio tiene que ser compatible con una fase (generalmente no polar)aproximado de las partículas de TPU es aproximadamente de5µm. Es de resaltar la forma esferoidal de dichas partículas, y ha de crear una interacción específica con la otra fase. Lahecho que puede explicarse teniendo en cuenta la diferente Esquema de compatibilización por mecanismo de acción. Figura 3.21 ilustra el copolímeros reactivos funcionalesviscosidad de los componentes que se mezclan. Tras el Figura 3.20 Esquema de compatibilización por copolímeros reactivos funcionalesprocesado por extrusión e inyección la fase minoritaria tenderíaa adoptar forma de gota en el seno de la matriz MABS. 221 Figura 3.20 Esquema de compatibilización por copolímeros reactivos funcionales 77 Figura 4.119 Superficie de fractura de mezcla MABS 70+TPU 30 expuesta a vapores Esquema de la compatibilización por copolímeroscopolímeros polares no reactivos Figura 3.21 Esquema de la compatibilización por polares no reactivos de PMEK por 4hrs. Con respecto a las muestras con un 15% de TPU, la superficie de rotura aparece más rugosa puesto que el avance de grieta 77
  20. 20. Aditivos Laser Aditivos para marcado láser Laser Absorción del Sobrecalentamiento Carbonización de rayo laser de la partícula la partícula y su entorno
  21. 21. olímero del pvc- se comportageno. El humo que se produce Aditivo retardante de llamavo para la salud debido a lospresores de humo dee humo.
  22. 22. Aditivos Antioxidantes: evitan la degradación oxidante durante el procesamiento de plásticos. La degradación oxidante puede provocar el deterioro de las propiedades físicas y/o mecánicas de los productos plásticos. Estabilizadores UV: protegen el polímero de la degradación provocada por la luz ultravioleta (UV) para preservar las propiedades físicas y/o mecánicas del producto plástico. Antimicrobianos: ayudan a prevenir la contaminación de los materiales plásticos en los casos en que una parte del material podría ser susceptible al ataque microbiológico. Esos ataques pueden provocar manchado, alteración del color, olor y pérdida de estética, pero también problemas más importantes como pérdida de las propiedades de aislamiento eléctrico, falta de higiene y pérdida general de las propiedades mecánicas del material. Reductores AA: reducen los niveles residuales de acetaldehido (AA) en el tereftalato de polietileno (PET). Retardantes de llama: impiden la ignición o la propagación de llama en el material plástico. Los plásticos se utilizan extensamente en aplicaciones críticas de construcción, electricidad y transporte que deben cumplir normas de seguridad contra incendio, ya sea por reglamentaciones obligatorias o por normas voluntarias. Los retardantes de llama se agregan a los plásticos para cumplir con estos requisitos. Barreras de oxígeno: están destinadas a aumentar la duración de conservación total de un producto mediante la reducción del oxígeno que penetra en un recipiente. Aditivos para resistencia al rayado y marcado: reducen, y en algunos casos eliminan, el marcado y el rayado en la superficie de un polímero. Ambos eventos dan como resultado defectos estéticos desagradables en la pos- producción o el montaje. Agentes deslizantes: ayudan a alterar las características superficiales del material. Resultan beneficiosos en envases, para el desencajado de botellas. También mejoran la compactación del preformado y la evacuación del producto, y ayudan a eliminar la adherencia del preformado (desmoldado). Además, los agentes deslizantes pueden alterar el coeficiente de rozamiento de la película, para evitar que las películas se adhieran a sí mismas o a los equipos de producción durante su procesamiento. Agentes antiestáticos ayudan a prevenir la generación de carga estática que puede ocurrir durante el procesamiento, transporte, llenado o cualquier manejo de la pieza plástica. La carga estática puede provocar la acumulación de polvo o incluso una formación de chispas que puede ser peligrosa en determinados ambientes. Abrillantadores ópticos: aumentan la blancura o el brillo de un material. Agentes espumantes químicos: insertan un agente espumante en un termoplástico por medio de un compuesto que libera gas cuanto se calienta a una temperatura determinada. Agentes nucleantes: mejoran las propiedades de los polímeros por modificación de los cristales que los componen. Las mejoras en las propiedades comprenden: brillo, claridad óptica, reducción del alabeo y tiempos de ciclo más cortos.
  23. 23. DNA plastics

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