viernes, 3 de junio de 2011

Polietileno de ultra alto peso molecular

Este miembro de la familia del polietileno tiene muchas aplicaciones en varios sectores. Es el miembro más pesado de esta familia, y sus propiedades lo colocan entre los plásticos de ingeniería.
El UHMWPE se fabrica empleando la polimerización catalizada por metalocenos.
Su uso comienza a popularizarse gracias a una aplicación que podemos ver muy fácilmente: las tablas para picar que encontramos en tiendas departamentales, de color blanco. De hecho su presentación comercial es en forma de tablas, bloques, barras, tubos huecos y perfiles, ya que este plástico tiene tan alto peso molecular que la maquinaria convencional para procesamiento de termoplásticos, como las extrusoras e inyectoras, no pueden procesarlo, y el polvo blanco que se obtiene de los reactores se procesa por compresión o por un proceso especial llamado extrusión RAM.
Video extrusión ram


Este plástico conserva su buen desempeño aún a bajas temperaturas y sus resistencias química y mecánica son superiores. Y como todos los miembros de la familia, no absorbe humedad, se puede utilizar en la industria alimentaria y su aspecto ceroso proporciona excelente lubricidad.
Las propiedades que más se han explotado en este plástico son su excelente resistencia al impacto y al desgaste por abrasión. Por eso es el preferido cuando se trata de fabricar piezas maquinadas como engranes, husillos de transporte, juntas, y todo tipo de piezas mecánicas que necesiten excelente resistencia al desgaste por abrasión y que deban estar en ambientes húmedos; ya que su competencia directa, las poliamidas, que tienen el inconveniente de ser grandes absorbedores de agua. Quizá sean estas aplicaciones netamente industriales las que mantienen al UHMWPE un poco desconocido para la mayoría de la gente. Las maquinarias para procesamiento de alimentos están dejando al acero inoxidable y usando los mismos elementos, pero de UHMWPE autolubricado, totalmente atóxico, que no absorbe humedad, resistente mecánicamente, más ligero y fácil de maquinar. Otra aplicación importante está en el campo de las prótesis (como las de rodilla o cadera). Tradicionalmente para esto se utilizaban piezas de platino u otros materiales, pero el problema era que el paciente no recuperaba ni siquiera un mínimo de movilidad en estas partes del cuerpo, pues una pieza de platino no podía rotar sobre un hueso, y así quedaba condenado a una silla de ruedas o a usar muletas o bastones, ni hablar de su vida deportiva. El UHMWPE puede entrecruzarse y hacerse mucho más resistente, y fabricar prácticamente cualquier forma caprichosa, pues la cabeza del fémur o la rótula de estos pacientes se puede fabricar a su medida anatómica, brindando al paciente una nueva oportunidad de poder recuperar movilidad, e incluso se han reportado casos en los que el paciente puede volver a practicar deporte (no a nivel profesional). A casi ocho años de estos primeros implantes, no se han reportado rechazos ni problemas secundarios derivados del uso de este plástico.
Características 
Rango de temperatura de trabajo -100ºC +80ºC.
Mejor resistencia al desgaste que el polietileno de alto peso molecular.
Buena resistencia al impacto incluso a bajas temperaturas.
Bajo coeficiente de fricción.
Resistencia a la abrasión.
Fisiológicamente inerte.
Liviano e irrompible.
Resistente a las bajas temperaturas.
Muy baja absorcion de agua.
Aprobado por FDA para contacto con alimentos.
Resistente a agentes químicos corrosivos como ser ácido sulfúrico, etc.

Aplicaciones

Guías
Rodillos
Bujes
Mesas de cortes
Ruedas
Sinfines
Estrellas distribuidoras
Placas para troqueladoras
Perfiles





Datos técnicos:

POLIETILENO DE ULTRA ALTO PESO MOLECULAR 1000
PE UHMW
1000

PROPIEDADES MECANICAS A 23ºC
UNIDAD
ASTM
DIN
VALORES
PESO ESPECIFICO
gr/cm3
D-792
53479
0.93
RESIST. A LA TRACC.(FLUENCIA / ROTU
Kg/cm²
D-638
53455
200 / --
RES. A LA COMPRESION ( 1 Y 2 % DEF)
Kg/cm²
D-695
53454
45 / 80
RESISTENCIA A LA FLEXION
Kg/cm²
D-790
53452
 --
RES. AL CHOQUE SIN ENTALLA
Kg.cm/cm²
D-256
53453
NO ROMPE
ALARGAMIENTO A LA ROTURA
%
D-638
53455
> 350
MODULO DE ELASTICIDAD (TRACCION)
Kg/cm²
D-638
53457
6000
DUREZA
Shore D
D-2240
53505
61 - 64
COEF. DE ROCE ESTATICO S/ACERO

D-1894

0.20 - 0.25
COEF. DE ROCE DINAMICO S/ACERO

D-1894

0.15 - 0.20
RES. AL DESGASTE POR ROCE



MUY BUENA

PROPIEDADES TERMICAS
UNIDAD
ASTM
DIN
VALORES
CALOR ESPECIFICO
Kcal/Kg.ºC
C-351

0.54
TEMP. DE FLEX. B/CARGA (18.5Kg/cm²)
ºC
D-648
53461
46
TEMP. DE USO CONTINUO EN AIRE
ºC


-30 a 80
TEMP. DE FUSION
ºC


130
COEF. DE DILATACION LINEAL DE 23 A 1
por ºC
D-696
52752
0.0002
COEF. DE CONDUCCION TERMICA
Kcal/m.h.ºC
C-177
52612
0.36

PROPIEDADES ELECTRICAS
UNIDAD
ASTM
DIN
VALORES
CONSTANTE DIELECTRICA A 60 HZ

D-150
53483
2.3
CONSTANTE DIELECTRICA A 1 KHZ

D-150
53483
2.3
CONSTANTE DIELECTRICA A 1 MHZ

D-150
53483
2.3
ABSORCION DE HUMEDAD AL AIRE
%
D-570
53472
< 0.01
RESISTENCIA SUPERFICIAL
Ohm
D-257
53482
> 10 a la 15
RESISTENCIA VOLUMETRICA
Ohms-cm
D-257
53482
> 10 a la 14
RIGIDEZ DIELECTRICA
Kv/mm
D-149

45

PROPIEDADES QUIMICAS
OBSERVACIONES
RESISTENCIA A HIDROCARBUROS
REGULAR
RESISTENCIA A ACIDOS DEBILES A TEMP. AMBIENTE
REGULAR
RESISTENCIA A ALCALIS DEBILES A TEMP. AMBIENTE
BUENA
RESISTENCIA A PROD. QUIMICOS DEFINIDOS
CONSULTAR
EFECTO DE LOS RAYOS SOLARES
LO AFECTAN
APROBADO PARA CONTACTO CON ALIMENTOS
SI
COMPORTAMIENTO A LA COMBUSTION
ARDE FACILMENTE
PROPAGACION DE LLAMA
MANTIENE LA LLAMA
COMPORTAMIENTO AL QUEMARLO
FUNDE GOTEA Y SE DESCOMPONE
COLOR DE LA LLAMA
AMARILLA
OLOR AL QUEMARLO
NO TIENE


Apropiado para elementos de roce. Es el plástico de mejor resistencia a la abrasión. Indicado para guías y recubrimientos anti-desgaste, rodillos, tornillos alimentadores, etc.




Fuentes:
http://www.eis.uva.es
http://www.psrc.usm.edu
http://www.goodfellow.com

33 comentarios:

  1. Hola Mariano. Me interesa mucho todo lo referido al Polietileno. Pero te hago una consulta: conoces algún solvente para el UHMWPE o el HDPE??? para poder realizar soldaduras con él.

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    1. Hola Mariano. El HDPE y sobre todo el UHMWPE son difíciles de disolver. Algunos solventes podrían ser decalina, xileno y triclorobenceno. Igualmente, desconozco si la soldadura por solvente con estos materiales queda con suficiente resistencia de unión.
      Saludos

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    2. Se podría probar el Etilenglicol ya que es la segunda materia prima más importante en la fabricación del poliester (PE) Después del Ácido Tereftálico a través de los procesos de Esterificación (1a. Etapa) y Policondensación (2a. Etapa).

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    3. Se podría probar el Etilenglicol ya que es la segunda materia prima más importante en la fabricación del poliester (PE) Después del Ácido Tereftálico a través de los procesos de Esterificación (1a. Etapa) y Policondensación (2a. Etapa).

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    4. Hola Luis. El poliéster es PET (polietilentereftalato). El PET y el PE son dos polímeros distintos.
      Saludos

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    5. si no mal recuerdo Henkel tiene un adhesivo para poliolefinas, especificamente polietileno y polipropileno

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  2. Hola: quisiera saber si alguien conoce una base de cálculo para bujes de UHMW. Básicamente quisiera saber la tolerancia para un barral de 15 mm de diámetro. El buje trabaja en forma rectilínea alternada en carreras de 60 mm a una velocidad de desplazamiento de 1.200 carreras/min, con una carga de 300 grs. aprox. Si alguien me puede ayudar, desde ya muchas gracias. Saludos

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    1. Hola Rubén. Desconozco de alguna base de cálculo. Si me averiguo algo al respecto te aviso.
      Saludos

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  3. hola, este material se puede peletizar? digamos recuperar !!

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    1. Hola J. Sí, pero puede requerir maquinaria especial debido a la elevada viscosidad del material en fundido.
      Saludos

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  4. buenas tardes, alguien sabra en donde se puede conseguir el UHMW-PE en méxico, estoy buscando la resina para poder extruirla, pero es bastante complicada encontrarla. Se los agradecería muchisimo!!
    Gracias

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    1. Hola. Puedes averiguar en la empresa Braskem.
      Saludos

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    2. Tenemos hojuela post industrial, prácticamente resina, excelente calidad y presentación. Te podria interesar pasame tu telefono

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    3. Me puedes contactar al tel cel. 8182526155 o corre electronico garsal10@gmail.com

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  5. Buenos días,

    Alguien sabe de empresas en Barcelona que presten los servicios de procesado mencionados (moldeo por compresión/extrusión RAM)?

    Gracias

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    1. Hola. No conozco servicios de procesamiento en España.
      Saludos

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  6. Hola Mariano

    Sabes cual es el mejor proceso para soldar, pegar o agregarle un pedazo a una lamina de 1/2" y que quede con buena resistencia?

    Saludos
    Rene

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    1. Hola René. Se podría utilizar un adhesivo epoxi. También se podría soldar con pistola de aire caliente o extrusión y barra de aporte de material. Pero la resistencia de la unión mucho dependerá de la pericia del soldador.
      Saludos

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  7. Hola, soy fabricante de bolsa y quiero saber las técnicas de identificación de HDPE alto peso molecular, ya que a simple vista ofrecen diversas resinas que no se diferenciar a simple vista

    Como puedo estar seguro que es HDPE alto peso molecular virgen ?

    Desde ya, gracias

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    1. Hola. Se pueden hacer ciertos ensayos sobre el material (densidad, MFI, etc.), que pueden dar algunos indicios de qué material se trata. Pero lo cierto es que para identificar inequívocamente el material son requeridas técnicas avanzadas como, por ejemplo, espectrometría infrarroja y cromatografía puesto que las propiedades pueden variar según sean los aditivos que entren en la formulación de la resina.
      Saludos

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  8. Hola que tal estoy empezando a fabricar tanques de combustible y qusiera que me recomendaran que plastico usar desde ya muchas gracias

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  9. Este polietitleno es el utilizado en las suelas de esquis y tablas de snowboard?

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  10. Este polietileno puede ser pegado a un tejido de vidrio con resina Epoxi? Previo lijado de la superficie a unir del polietileno uhmwpe

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    1. Es de difícil adhesión. Se debería utilizar un primer o promotor de la adhesión para el pegado. Varias compañías proveedoras de adhesivos epoxi también comercializan primers especiales para polietileno

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  11. Muchas gracias por la informació Mariano!!!
    A ver como me sale la primera tabla de wake!!🤙🤙

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  12. hola el polietileno de alto peso molecular se puede inyectar con inyectora convencional.
    necesito un material de que tenga resistencia alto impacto de golpes, alguna recomendacion.
    gracias

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    1. Hola. Existen grados especiales de polietileno de alto peso para inyección. Para alta resistencia al impacto también se puede utilizar una mezcla de ABS/PC, pero dependerá de qué otras propiedades deba tener el material

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  13. Hola, me gustaría saber cual es la principal diferencia entre un llamado PE100 y un PE300, ambos de alto peso molecular.
    Y cual sería la dificultad de reciclado de ambos.
    Gracias de antemano!
    Gran artículo.

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    1. Hola Román. Bueno, las características de cada uno dependerán de la clasificación utilizada para su designación, pero posiblemente la diferencia resida en el peso molecular del polímero. Las dificultades de reciclado dependen no solo del tipo de material sino también del tipo y tamaño de producto (lámina, barra, envase, etc.). Por ejemplo, para productos como bidones de alto peso, puede ser requerido el uso de molinos trituradores

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  14. Hola, buen día, alguien podría ayudarme a seleccionar el tipo de plástico requerido para inyectar un cojinete con resistencia de fricción con ABS y que este cojinete se pueda pegar a vidrio. de ya mil gracias

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    1. Hola Beto. Bueno, podrías utilizar ABS. Otros materiales podrían ser mejores como el teflón y UHMWPE, pero puedes tener problemas a la hora de pegarlos. Lo ideal sería un plástico con aditivo lubricante (grafito). Otro plástico muy empleado en cojinetes es el nylon
      Saludos

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