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.



13 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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  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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  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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