Plastisol

Introducción
Un plastisol es una suspensión de partículas de PVC en un plastificante, fluye como un líquido y se puede verter en un molde calentado. Cuando se calienta a unos 177°C, el plástico y el plastificante se disuelven mutuamente. Al enfriar el molde por debajo de 60ºC, se consigue un producto flexible, permanentemente plastificado. Además de piezas por moldeo, plastisol se usa comúnmente como una tinta textil para la serigrafía, como recubrimiento por estampado y recubrimiento por inmersión. También puede ser conformado mediante moldeo por vaciado. Es de color blanco pero puede colorearse.
Este compuesto, bajo la acción del calor cambia su comportamiento mecánico notándose un aumento en la viscosidad a temperaturas mayores a los 43°C y deja su estado líquido inicial para pasar a un estado sólido al curarlo a una temperatura mínima de 160°C (gelación) y con los aditivos adecuados puede ser sometido a temperaturas mayores a 230°C para disminuir el tiempo de gelación, esto sin pérdida de peso ni cambio de volumen en general, pero es cierto que parte del plastificantes se evapora y si se usa un agente espumante para optimizar el rendimiento en volumen éste puede cambiar muchísimo.
El plastisol se utiliza como recubrimiento superficial: puede colorearse y tener texturas. Es resistente a la abrasión, la corrosión y la electricidad. Mediante distintos estabilizantes y aditivos puede mejorar su resistencia a la luz, al calor o adquirir propiedades antiflama (retardantes de llama), para cubrir gran variedad de especificaciones.
También se utiliza para la creación de equipo médico (por ejemplo bolsas de venoclisis), mangueras, juguetes, pieles sintéticas, suelas de zapatos, compuesto selladores en tapas plásticas y metálicas, estampados y pinturas.

Tintas plastisol

Composición
Los plastisoles están compuestos de:
Resinas: de homopolímeros de dispersión, de suspensión y de emulsión.
Estabilizantes térmicos: carbonatos, silicatos de calcio, de mezclas de metales (Ba, Cd, Zn, Ca y Pb) y estearatos de sales metálicas (Ca, Zn, Al, Mg y Li).
Coestabilizadores térmicos: Aceite epoxidado de soya y fosfitos.
Plastificantes: Monoméricos como ftalatos, adipatos orgánicos, fosfatos, citratos y poliméricos como siliconas, los sebacatos, glutaratos.
Cargas: óxido de titanio, óxido de plomo, carbonatos de calcio, caolines, perlas de vidrio y talcos.
Retardantas a la flama: Trióxido de antimonio y bromados.
Agentes espumantes: Físicos (silicones), químicos (azodicarbonamidas)
Absorbedores de luz: benzofenonas y derivados del ácido salicílico
Antiestáticos: compuestos cuaternarios de amonio, ésteres fosfóricos y ésteres de polietilenglicol
Lubricantes: ácido esteárico
Biocidas: compuestos trialquilestanosos
Modificadores reológicos: ésteres grasos del etilenglicol.
Pigmentos: pigmentos metálicos de aluminio, cobre, oro y bronce y otros metálicos combinados, como organo-metálicos de Cd, Cu, Ba, etc.
Solventes: mezclas de MEC, MIBC y otros como toluolxilol, etc.
Además los plastisoles pueden contener: Dispersantes, promotores de adherencia, agotadores, desmoldantes, desecadores, aromatizantes y deodorizantes.

Usos y moldeo

Serigrafía
El plastisol se utiliza como tinta para serigrafía a textiles. Los plastisoles son las tintas más comúnmente utilizadas para la impresión de diseños de prendas de vestir, y son particularmente útiles para la impresión de gráficos opacos en telas oscuras.
Las tintas de plastisol no son solubles en agua. La tinta está compuesta de PVC en suspensión en una emulsión plastificante, y no se secará si se deja almacenada durante períodos prolongados. Debido a la comodidad de no tener que lavar el diseño después de imprimir, las tintas de plastisol se pueden utilizar sin una fuente de agua corriente.
Las tintas plastisol no se seca, sino que debe ser curada. El curado se puede hacer con un secador flash, o más económico, en un horno. La mayoría de plastisoles necesitan llegar a una temperatura de unos 180 grados centígrados (350 Fahrenheit) para la curación completa. El plastisol tiende a asentarse encima de los tejidos en lugar de impregnarlos, dando la impresión de relieve y textura plastificada.

Estampado sobre remera

Slush molding
El plastisol se utiliza para el proceso de slush molding o moldeo por vaciado. Es una técnica de moldeo en los cuales se utilizan moldes huecos de metal. Es un método de conformación de plásticos similar al rotomoldeo. Cuando las cavidades del molde están abiertas, este se llenan con el plastisol, el molde cerrado se hace girar enérgicamente, se centrífuga a alta velocidad, para forzar al vinilo líquido a llegar a todos los detalles finos en el interior del molde. A continuación, el molde de metal se coloca en una solución de calefacción, por lo general una sal industrial calentada a unos 400°F. Se cocina el vinilo líquido durante unos segundos. El molde se retira de la solución de calefacción y el resto del líquido se elimina del interior del molde. Esto deja una fina capa de vinilo en el interior del molde de metal. El molde se coloca de nuevo en el sistema de calefacción de tres a cuatro minutos para el curado. Después de curado, el molde se retira de nuevo de la solución de calefacción, se enfría con agua y se colocan sobre una rejilla. Mientras que la pieza de vinilo todavía está caliente en el molde, es muy flexible y puede ser removido del molde con una pinza. Cuando las piezas se enfrían, se vuelven más rígidas y están listos para su uso.

Botas de PVC

Rotomoldeo
Otro proceso que permite obtener piezas a partir de un plastisol es el moldeo rotacional. En este, una cantidad medida de plastisol se introduce en un molde hueco metálico y se hace girar lentamente en dos ejes (rotación angular de dos ejes) mientras se calienta para producir el curado del vinilo. Luego el molde se enfría, se abre y se retira la pieza conformada. La cantidad de plastisol que se agrega en el molde dependerá del tamaño del molde y del espesor de pared que se desea obtener en la pieza conformada. El calentamiento en general se realiza en hornos especiales y el enfriamiento mediante corriente de aire o simplemente dejando el molde enfriar a temperatura ambiente. Por este proceso se obtienen pelotas y juguetes.

Bulbo de PVC

Recubrimiento por inmersión
Los plastisoles son útiles para el recubrimiento vinílico por inmersión de piezas metálicas, tales como, mangos de herramientas, utensilios de cocina, conectores eléctricos, etc. Para ello, la pieza precalentada se sumerge hasta donde se desea que exista recubrimiento en una cuba conteniendo plastisol. Al retirar la pieza, queda adherida una capa de plastisol. Luego se introduce la pieza en horno para el curado final. El proceso se puede repetir para formar varias capas vinílicas con diferentes características o simplemente para engrosar el recubrimiento. En este caso, el plastisol no contiene desmoldante puesto que se busca la adherencia del plástico a la pieza. En general se realiza una limpieza y una imprimación en la parte de la pieza que se desea el recubrimiento.

Mango de herramientas

Recubrimiento de telas

Se deposita una capa de plastisol (pasta más o menos viscosa obtenida por la dispersión de PVC emulsión en plastificantes) sobre un soporte tejido de fibras naturales o sintéticas, telas o papel. La capa depositada se gelifica en un horno de gelificación o estufa.

Este tipo de proceso emplea la mayor parte de los plastisoles que se producen. Esta técnica permite la fabricación de una variada gama de productos terminados como cueros sintéticos para vestimenta y calzado, bolsas, muebles, manteles impermeables para mesas, lonas, cintas transportadoras, papeles para decoración de paredes y alfombras, entre otros.

Tela con recubrimiento vinílico

Moldeo por inmersión

En este proceso, un molde metálico precalentado se sumerge en el plastisol para formar una capa de vinilo en el mismo. Posteriormente el molde se retira y se cura el plastisol en un horno. El molde con la capa vinílica se enfría por inmersión en agua y se retira entonces la pieza conformada de PVC del molde. Mediante este método se obtienen guantes, tapas flexibles, dedales, tapones, etc.

Guantes

Fuentes:
www.aapvc.org.ar
www.stockcap.com
www.aapvc.com
es.wikipedia.org
www.sinclair-rush.com
www.stockcap.com
www.aniq.org.mx
www.printop.com
www.polyone.com
Introduction to Manufacturing Processes – J.A. Schey.
Tecnologia de polímeros – Beltrán. Marcilla