miércoles, 30 de noviembre de 2011

Recubrimiento por lecho fluidizado

El método de recubrimiento por lecho fluidizado guarda muchas similitudes con el proceso de recubrimiento por inmersión mediante el empleo de un plastisol, con la diferencia de que se emplea un polímero pulverizado en lugar de líquido. La pieza a recubrir se sumerge en un lecho fluidizado de polvo plástico.
Un lecho fluidizado es una cosa increíble para ver. El polvo de plástico es fluidizado por aire soplado suavemente desde el fondo del tanque a través de un plato difusor. Antes de que el polvo sea fluidizado es tan impenetrable como la arena fina de la playa. Una vez que el aire entra en la cama se eleva un 30% de su volumen inicial, y la superficie de la cama plástica se parece a un estado de ebullición. Si usted mete su mano en la cama, entra sin ningún tipo de resistencia.
Lecho fluido plástico

La pieza a recubrir es precalentada en un horno (por encima del punto de fusión del polímero), luego se sumerge en el lecho fluidizado. Como las partículas de polvo entran en contacto con las partes calientes de la pieza, se funden y adhieren. El recubrimiento se acumula rápidamente y de manera uniforme sobre la pieza. Después la pieza se retira del lecho fluidizado y se deja enfriar solidificándose el recubrimiento plástico. En muchas ocasiones se aplica calor al recubrimiento, en un horno, para que se funda completamente el plástico y generar una superficie más lisa y/o concluir el fraguado en el caso de recubrimiento con resinas termoestables.
Recubrimiento con resina epoxi
Recubrimientos de lecho fluido por lo general se encuentran en el rango de 0,007 pulgadas a 0,020 pulgadas de espesor (0,2-0,5mm), a pesar de que se consiguen 0,070 pulgadas (1,8mm) bajo ciertas condiciones, los recubrimientos de mayor espesor requieren que se realicen inmersiones múltiples o combinaciones con revestimientos de plastisol.
Puesto que no hay superficie bien definida en el nivel de un lecho fluido, las piezas no se pueden sumergir hasta un cierto límite bien definido. Si es necesario un recubrimiento parcial se debe recurrir a recortar el recubrimiento ya sólido o a enmascarar las partes de la pieza en que no se desee recubrimiento.
Los recubrimientos de lecho fluidizado tienen la enorme ventaja de ser extraordinariamente uniforme en su espesor y pueden estar disponibles en cualquier color que admita el plástico utilizado.
Tolva de lecho fluido
Materiales de recubrimiento
Los plásticos utilizados deben estar en forma de polvo finamente molido en molinos especiales denominados pulverizadores de plástico. Los polímeros utilizados pueden ser termoplásticos o termoestables.
Los plásticos comúnmente utilizados para recubrimientos mediante este método pueden ser:
- Vinilo
- Nylon
- Polietileno
- Epoxi

Los recubrimientos de lecho fluidizado se aplican generalmente a piezas de metal, vidrio o cerámica
Muchos tipos de objetos metálicos reciben capas de plástico uniformes y completas sumergiéndolas a temperaturas superiores al punto de fusión del plástico. Artículos como canastos de alambre para lavaplatos, carritos para hacer compras, complejas chapas metálicas estampadas, quedan totalmente cubiertos y embellecidos por el proceso de lecho fluidificado. La capa obtenida queda libre de gotas o imperfecciones similares y rincones no cubiertos, como sucede comúnmente cuando se pintan. El recubrimiento por lecho fluidizado también se aplica componente eléctricos, como por ejemplo, recubrimiento en resina epoxi de bobinados de núcleos de motores.
Resina Eléctrica 5388 Scotchcast(MR) de 3M

Video de recubrimiento en lecho fluidizado

video





Fuentes:
www.piper-plastics.com
spanish.alibaba.com
www.textoscientificos.com
www.3m.com



miércoles, 23 de noviembre de 2011

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. Plastisol tends to sit atop the threads instead of soaking into them, giving the print a raised, plasticized texture. 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

martes, 22 de noviembre de 2011

Policloropreno (Neopreno)

INTRODUCCION 
El neopreno o policloropreno es una familia de cauchos sintéticos que se producen por polimerización del cloropreno. El neopreno, en general, tiene una buena estabilidad química y mantiene la flexibilidad en un amplio rango de temperaturas. Se utiliza en una amplia variedad de aplicaciones, tales como fundas para computadoras portátiles, aparatos ortopédicos (muñequera, rodillera, etc.), aislamiento eléctrico, membranas elastoméricas y correas para ventiladores de autos.
Una espuma de neopreno que contiene células de gas se utiliza como material aislante, sobre todo en trajes de neopreno. La espuma de neopreno también se utiliza en otros aislamientos y aplicaciones para protección de los golpes en empaques.

HISTORIA  
El neopreno fue inventado por los científicos de DuPont el 17 de abril 1930 después de que Elmer K. Bolton de los laboratorios DuPont asistió a una conferencia de Julius Arthur Nieuwland, profesor de química en la Universidad de Notre Dame. La investigación de Nieuwland se centraba en la química del acetileno y durante el curso de su trabajo produjo divinilacetileno, una gelatina que se transformó en un compuesto elástico similar al caucho, cuando lo pasó sobre dicloruro de azufre. Después de que DuPont compró los derechos de la patente a la universidad, Wallace Carothers de DuPont se hizo cargo del desarrollo comercial de los descubrimientos de Nieuwland en colaboración con el mismo Nieuwland. DuPont se centró en el monovinilacetileno y reaccionándolo con el gas cloruro de hidrógeno, fabricó cloropreno. El neopreno es el producto de la polimerización del cloropreno.
DuPont comercializó por primera vez el compuesto en 1931 bajo el nombre comercial DuPrene, pero su capacidad de ser comercializado se vio obstaculizada por el mismo proceso de fabricación, lo que dejó el producto con un olor fétido. Un nuevo proceso fue desarrollado, el cual eliminó el olor causado por los subproductos y redujo los costos de fabricación a la mitad, y la compañía comenzó a vender el material a los fabricantes como un producto terminado. Para evitar que los fabricantes de mala calidad dañen la reputación del producto, la marca DuPrene se limitó únicamente al material vendido por DuPont. La propia empresa luego empezó a no fabricar los productos finales que contienen DuPrene, la marca fue lanzada en 1937 y reemplazado por un nombre genérico, neopreno, en un intento publicitario para significar que el “material es un ingrediente, no un producto final de consumo”. DuPont luego trabajó ampliamente para generar demanda de sus productos; la aplicación de una estrategia de marketing que incluyó la publicación de su propia revista técnica, publicitando el neopreno, así como productos que anunciaban otras empresas a base de neopreno. En 1939, las ventas de neopreno estaban generando ganancias por encima de 300.000 dólares para la compañía.
 
SÍNTESIS 
El policloropreno se obtiene a partir del monómero cloropreno. Los cauchos de policloropreno se obtienen por polimerización en emulsión. La polimerización por emulsión del cloropreno supone la dispersión de gotas del monómero en fase acuosa usando agentes tensoactivos adecuados (normalmente jabones de colofonia), generalmente a pH entre 10 y 12. La polimerización se inicia mediante la adición de un catalizador que contiene radicales libres (persulfatos). La adición de persulfatos se va regulando a lo largo del proceso de forma que la conversión del monómero muestre una variación lineal en función del tiempo


Durante la elaboración del policloropreno se puede modificar el peso molecular del polímero mediante la adición de azufre o mercaptanos. En el caso del azufre, se añade al monómero al principio del proceso, antes incluso de ser emulsionado. El azufre actúa como comonómero dando lugar a un polímero de peso molecular muy elevado, parcialmente entrecruzado, insoluble.
El cloropreno tiene dos enlaces dobles, por lo que se lo llama dieno. El policloropreno tiene características similares a las de otros polímeros dieno, como el poliisopreno y el polibutadieno.


Síntesis del cloropreno
Cloropreno es el nombre común para el compuesto orgánico 2-clorobuta-1,3-dieno, de fórmula CH2=CCl-CH=CH2.
Cloropreno se produce en tres etapas a partir del 1,3-butadieno: cloración, isomerización de parte del producto y deshidrocloración de 3,4-dicloro-1-buteno. 


Cloración: La cloración del butadieno conduce a una mezcla en equilibrio de 3,4-dicloro-1-buteno y los isómeros cis y trans del 1,4-dicloro-2-buteno.

Isomerización: Cuando se pretende que los diclorobutadienos sean tratados por deshidrohalogenación para generar 2-clorobutadieno, el 1,4-dicloro-2-buteno debe ser isomerizado a 3,4-diclorobuteno, para lo cual se utiliza cobre metálico o cloruro cuproso, que actúan como catalizadores de la reacción de isomerización.

Deshidrohalogenación: El último paso es la deshidrocloración del 3,4-dicloro-1-buteno produciéndose cloropreno o clorobutadieno con un excelente rendimiento.

Esta deshidrohalogenación implica la pérdida de un átomo de hidrógeno en la posición 3 y el átomo de cloro en la posición 4 formando un doble enlace entre los carbonos 3 y 4. En 1983, aproximadamente 2.000.000 kg se produjeron de esta manera. La principal impureza del cloropreno preparado de esta manera es 1-clorobuta-1,3-dieno, que suele ser separados por destilación
Hasta la década de 1960, la producción de cloropreno fue dominado por el proceso de acetileno, que fue modelado después de la síntesis original del vinilacetileno. En este proceso, el acetileno es dimerizado para dar acetileno de vinilo, que se combina con el cloruro de hidrógeno para producir 4-cloro-1,2-butadieno, que en presencia de cloruro cuproso, se reorganiza dando 2-clorobuta-1,3-dieno:

Este proceso tiene altos costos de inversión y energéticos. Por otra parte, el acetileno de vinilo intermedio es inestable.
Este proceso de acetileno ha sido reemplazado por un proceso que añade Cl2 a uno de los dobles enlaces en 1,3-butadieno y su posterior eliminación produce HCl, así como el cloropreno.

Vulcanización
La vulcanización del caucho neopreno o policloropreno (caucho CR) se lleva a cabo usando óxidos de metal (concretamente MgO y ZnO, y en ocasiones PbO) preferentemente en vez de los compuestos de azufre que son usados con muchos cauchos naturales y sintéticos. Además, debido a otros factores de su procesado (principalmente el scorch, que es el prematuro entrecruzamiento en las gomas por la influencia del calor), la elección del acelerante se rige por reglas diferentes a otros cauchos dienos. Los acelerantes más convencionalmente usados son problemáticos cuando los cauchos CR son curados y el acelerante más importante es la Etilentiourea (ETU)

PRODUCCIÓN
Si bien el cloropreno puede ser polimerizado por técnicas de catálisis anionica, catiónica o Ziegler-Natta, debido a las propiedades de los productos y cuestiones económicas, hoy en dia, se utiliza la polimerización por radicales libres en emulsion. Esto se realiza a escala industrial mediante procesos batch y continuos.

Con la adición de radicales iniciadores, el cloropreno en emulsión acuosa es convertido en homopolímero o en presencia de comonómeros en copolímero. La polimerización se detiene, según se desee, mediante la adición de un finalizador de reacción. El producto obtenido (denominado “látex”) es coagulado y enfriado a granel, refrigerado en un tanque de mezclado, del cual se obtienen láminas finas. Después de lavadas y secadas, con las láminas se forman cordeles que se cortan en forma de chips o gránulos.
Chips de policloropreno

CARACTERISTICAS
El neopreno es incoloro y con un color parecido al del éter.
Las principales características del polímero son:
- Resistencia a la degradación a causa del sol, el ozono y el clima.
- Buena resistencia al envejecimiento
- Presenta resistencia aceptable a solventes y agentes químicos.
- Es resistente a daños causados por la flexión y la torsión.
- Adhesión a muchos sustratos (adhesivos)

Las características de los polímeros en general son afectadas por la vulcanización de estos.
La estructura del polímero puede ser modificada por copolimerización del cloropreno con azufre ó con 2,3-dicloro-1,3-butadieno.

Existen dos tipos principales de neopreno
-NEOPRENO INDUSTRIAL: Es el que se utiliza en la fabricación de ruedas de automóvil, juntas tóricas, juntas de coches, etc...
- NEOPRENO CELULAR.- Que es el de los trajes de buceo.

Principales productores mundiales
Compañía
País
Capacidad (Toneladas métricas)
DuPont
EE.UU.
100000
Bayer
Alemania
65000
EniChem
Francia
40000
Denki Kagaku Kogyo
Japón
48000
TOSOH
Japón
30000
Showa DDE
Japón
20000


PROPIEDADES FÍSICAS:
Monómero (Cloropreno) Formula: -C4H5Cl-
Peso Molécular: 88,5365
Punto de Ebullición: 59,4°C
Punto de Fusión: -130°C
Punto de Flash: -156°C
Solubilidad en Agua: 0.002115 gr./ml
Composición Elemental: Carbono 54,26% Hidrógeno: 5,69% Cloro: 40,04%


Policloropreno
Polímero no vulcanizado  
Densidad: 1230 Kg./m3
Temperatura de Cristalización: 228 K
Temperatura de Fusión: 328-351 K
Capacidad Calorífica: 2,2 kJ/8Kg.K)
Compresibilidad: 480 x 10
-12 Pa-1  
Índice de Refracción: 1.558
Calor de Fusión: 95 x 10
-3 J/Kg. 
Coeficiente de Expansión: 600 x 10-6 k-1

Polímero Vulcanizado
Densidad: 1420 Kg./m
3
Temperatura de Cristalización: 228 K
Compresibilidad: 360 x 10
-12 Pa-1
Capacidad Calorífica: 2,2 kJ/8Kg.K)
Conductividad Térmica: 0,192 W/(m-k)
Constante Dieléctrica: 6,5 – 8,1 Hz
Conductividad: 3 a 1400 pS/m
Elongación Máxima: 800 – 1000 %
Resistencia Ténsil: 25 – 38 MPa


APLICACIONES
Usos generales
La inercia química del neopreno hace que sea muy adecuado para aplicaciones industriales, tales como juntas, mangueras y revestimientos resistentes a la corrosión. Puede ser utilizado como base para adhesivos, aislamiento del ruido en las instalaciones de transformadores de potencia y como relleno en cajas metálicas para proteger el contenido al tiempo que permite un ajuste perfecto. Es resistente a la quema mejor que las gomas a base exclusivamente de hidrocarburos, por lo que se lo utiliza en la cinta aislante para puertas de incendios y aplicaciones relacionadas, tales como guantes y mascarillas.

Uso acuático
El neopreno es comúnmente utilizado como material de botas para la pesca con mosca, ya que proporciona un excelente aislamiento contra el frío. Las botas de neopreno son por lo general de alrededor de 5 mm de espesor, y de precio medio en comparación con los materiales más baratos como el nylon y el caucho.
En su estado nativo, el neopreno es un material flexible muy parecido a la goma, con propiedades de aislamiento similares al caucho. Para aplicaciones de protección de buceo, el neopreno es fabricado con formación de espuma plástica con gas nitrógeno, por las propiedades aislantes de las pequeñas burbujas de gas cerradas y separadas (el nitrógeno es usado por conveniencia química, no por ser superior al aire como aislante). Las células de espuma hace también que el material sea muy flotante, y el buzo debe compensar esto con el uso de pesas. El espesor de trajes de neopreno para protección contra el agua fría se hace generalmente de 7 mm de espesor. Pero el material se comprime bajo la presión del agua, y cada vez más delgada a mayores profundidades, un traje de neopreno de 7 mm húmedo ofrece una protección mucho menor a menos de cien metros de profundidad. Un avance reciente en trajes de neopreno de buceo es el "super-flex" que mezcla spandex con el neopreno para una mayor flexibilidad.
Como resultado, las láminas de traje de neopreno se fabrican en diferentes grados dependiendo de la aplicación. El traje de buceo de neopreno es más dense y menos flexible, lo que garantiza su durabilidad y reduce la compresión en profundidad. Los trajes que nunca están expuestos a grandes fuerzas de compresión, contienen más gas, por lo que son más calientes para el mismo espesor. Los trajes para natación competitiva son de espuma expandida, puesto que tienen que ser muy flexible para permitir el movimiento libre del nadador. La desventaja es que son bastante frágiles.
Traje de neopreno

Accesorios hogareños 
Recientemente, el neopreno se ha convertido en un material para la confección de accesorios de uso doméstico, incluyendo piezas de laptop, iPod, controles remotos y el rebeco en bicicletas. En este mercado, a veces compite con el PU de baja resilencia, que es un material más resistente al impacto pero menos utilizado.

Deportes
También en los últimos años, Jug, un fabricante de patines en línea, ha incorporado de neopreno en la construcción de algunas de sus más populares líneas de productos, en los cuales, el neopreno añade refuerzo (soporte para el tobillo) y protege contra abrasiones como pocos materiales hacen. Como una simple cuestión de durabilidad y vida útil del producto, revestimientos construidos con aditivos de neopreno son típicamente más caros que otros.
El neopreno es un material popular en el mundo ecuestre, así, que se utiliza en cinchas, mantillas, almohadillas, y muchas otras aplicaciones.
A menudo se utiliza en Airsoft (juego con rifles de aire comprimido), como una prenda de protección, ya que es lo suficientemente delgada como para sentir el golpe, pero lo suficientemente gruesa como para reducir la velocidad de impacto.
Cuchillos y espadas de entrenamiento son de neopreno para la segura instrucción de defensa personal, sparring y demostraciones de artes marciales.

Música  

Yamaha, fabricante de Instrumentos musicales, ha comenzado a sustituir los tapones usados para el sellado de instrumentos de viento (por ejemplo, sellar las juntas de clarinetes u oboes) con neopreno.

Ortopedia
En la actividad de la ortopedia es muy frecuente el uso de artículos ortoprotésicos, fabricados con material de neopreno, que, por sus especiales características, se utilizan en los tratamientos de termoterapia.
Faja de neopreno
Rodillera de neopreno
Muñequera

Recubrimiento de cables
El policloropreno es similar al caucho natural pero más resistente a los aceites, los disolventes, la luz solar, la flexión, el calor y las llamas. Por todas estas cualidades, los cauchos sintéticos se han convertido en una materia prima esencial en la fabricación de conductores eléctricos.
Cable con aislamiento de neopreno

Industria automotriz
En automóviles se usa para sistemas de insonorización y control de vibración. El control de vibración proporciona un amortiguamiento al movimiento natural de los motores en máquinas. El polímero es útil en este tipo de aplicaciones debido a su capacidad de absorber la energía mecánica. Las ventajas de un sistema de amortiguamiento son, entre otras, la de extender la vida de los motores y los accesorios conectados a estos y reducir su ruido de operación. Pero el uso más importante, en la industria automotriz, radica en la fabricación de mangueras y correas.
Correas de tracción
Mangueras

Adhesivos
El neopreno es utilizado para la fabricación de adhesivos de contacto. Frecuentemente la dilución del neopreno se lleva a cabo en una mezcla de dos disolventes, tolueno y un disolvente alifático de evaporación rápida en variadas proporciones, más el agregado de colofonia (resina) reaccionada con óxido de magnesio.

Formulación típica de un adhesivo
Componente
Partes por ciento de caucho (ppcc)
Policloropreno
100
Resina
40-60
Óxido de zinc
4
Oxido de magnesio
5
Antioxidante
2
Disolventes
400

La cola de neopreno es un adhesivo ideal por su fuerza, para el pegado de goma, telas de Hypalon-Neopreno, Eva, y superficies poco porosas con cuero, suela, etc. Su baja viscosidad permite una mejor penetración y un mayor rendimiento. Este adhesivo puede reticularse para aumentar la resistencia a la temperatura, a la hidrólisis y la intemperie.
Cola Neoprene 1627 (Fapiquim)
Se aplica sobre las superficies a pegar (previamente lijadas), y se deja orear de 10' a 15'. En el pegado de goma o EVA, el lijado debe hacerse en el día para lograr un buen anclaje. Si la superficie es muy porosa se aplica otra mano de adhesivo. Finalmente se reactiva con calor y se prensa.

Otros usos  

El neopreno se utiliza en máscaras para la protección de la cara, para el aislamiento de zócalos de CPU, para hacer cubreasientos para automóviles a prueba de agua, en forma líquida o láminas para membranas elastoméricas para techos o tapajuntas, y en una mezcla de neopreno-spandex para la fabricación de asiento de sillas de ruedas. Debido a su resistencia química y durabilidad, el neopreno se utiliza a veces en la fabricación de guantes de lavar platos, sobre todo como una alternativa al látex. En la moda, el neopreno ha sido utilizado por diseñadores como Gareth Pugh, Balenciaga, Lanvin y Wang Vera.

NOTA  

A pesar de neopreno en sí mismo no es un sensibilizador de la piel, ciertos adhesivos de contacto de neopreno contienen 4% colofonia, que es un sensibilizador de la piel según la Directiva de la Unión Europea sobre preparaciones peligrosas 1999 / 45/EC.
Algunas personas son alérgicas al neopreno, mientras que otros pueden tener dermatitis de tiourea, un compuesto usado para vulcanizar caucho de neopreno que puede quedar después del proceso de fabricación.
El plomo que contienen los compuestos, tales como litargirio (óxido de plomo II), se utilizan como agentes para elaborar productos terminados de neopreno, y estos pueden tener un efecto tóxico en la sangre humana, los riñones y el sistema reproductivo. El de uso más frecuente del acelerador en la vulcanización de policloropreno es el etileno tiourea (ETU). A pesar de ser un excelente acelerador para policloropreno, el ETU ha sido clasificado como tóxico. La industria del caucho Europea ha iniciado un proyecto de investigación (SafeRubber) para desarrollar una alternativa más segura para el uso del ETU.


Fuentes:
www.jano.es
propol.wordpress.com
www.tecnologiaslimpias.org
en.wikipedia.org
www2.dupont.com
www.fapiquim.com.ar
Universidad de Alicante- depto. de química
www.psrc.usm.edu
pslc.ws/spanish
Polychloroprene-Dr. Lothar Reif

viernes, 18 de noviembre de 2011

Fibra de carbono

Introducción
La fibra de carbono (fibrocarbono) es un material formado por fibras de 50-10 micras de diámetro, compuesto principalmente de átomos de carbono. Los átomos de carbono están unidos entre sí en cristales que son más o menos alineados en paralelo al eje longitudinal de la fibra. La alineación de cristal da a la fibra de alta resistencia en función del volumen (lo hace fuerte para su tamaño). Varios miles de fibras de carbono están trenzados para formar un hilo, que puede ser utilizado por sí mismo o tejido en una tela.
Las propiedades de las fibras de carbono, tales como una alta flexibilidad, alta resistencia, bajo peso, tolerancia a altas temperaturas y baja expansión térmica, las hacen muy populares en la industria aeroespacial, ingeniería civil, aplicaciones militares, deportes de motor junto con muchos otros deportes. Sin embargo, son relativamente caros en comparación con las fibras similares, tales como fibras de vidrio o fibras de plástico, lo que limita en gran medida su uso.
Las fibras de carbono generalmente se combinan con otros materiales para formar un compuesto. Cuando se combina con una resina plástica es moldeada para formar un plástico reforzado con fibra de carbono (a menudo denominado también como fibrocarbono) el cual tiene una muy alta relación resistencia-peso, extremadamente rígido, aunque el material es un tanto frágil. Sin embargo, las fibras de carbono también se combinan con otros materiales, como por ejemplo con el grafito para formar compuestos carbono-carbono, que tienen una tolerancia térmica muy alta.

Historia
En 1958, Roger Bacon creó fibras de alto rendimiento de carbono en el Centro Técnico de la Union Carbide Parma, ahora GrafTech International Holdings, Inc., que se encuentra en las afueras de Cleveland, Ohio. Estas fibras se fabricaban mediante el calentamiento de filamentos de rayón hasta carbonizarlos. Este proceso resultó ser ineficiente, ya que las fibras resultantes contenían sólo un 20% de carbono y tenían malas propiedades de fuerza y ​ de rigidez. En la década de 1960, un proceso desarrollado por Akio Shindo de la Agencia de Ciencia Industrial Avanzada y Tecnología de Japón, con poliacrilonitrilo (PAN) como materia prima. Este había producido una fibra de carbono que contiene alrededor del 55% de carbono.
El alto potencial de la fibra de carbono fue aprovechado en 1963 en un proceso desarrollado en el Establecimiento Real de aeronaves en Hampshire, Reino Unido. El proceso fue patentado por el Ministerio de Defensa del Reino Unido y luego autorizada a tres empresas británicas: Rolls-Royce, Morganita y Courtaulds. Estas empresas fueron capaces de establecer instalaciones de producción industrial de fibra de carbono. Rolls-Royce se aprovechó de las propiedades del nuevo material para entrar en el mercado americano con motores para aviones.
Por desgracia, Rolls-Royce empujó el estado de la técnica demasiado lejos, demasiado rápido, en el uso de fibra de carbono en las aspas del compresor del motor de aviones, que resultó ser vulnerables a daños por impacto de aves. Lo que parecía un gran triunfo tecnológico en 1968 se convirtió rápidamente en un desastre. De hecho, los problemas de Rolls-Royce se hizo tan grande que la empresa fue nacionalizada por el gobierno británico en 1971 y la planta de producción de fibra de carbono fue vendida a la forma "Bristol composites".
Dado el limitado mercado para un producto muy caro, de calidad variable, Morganite también decidió que la producción de fibra de carbono era periférica respecto a su negocio principal, dejando Courtaulds como el único fabricante grande del Reino Unido. Esta compañía continuó la fabricación de fibras de carbono, con el desarrollo de dos mercados principales: el aeroespacial y de equipamiento deportivo. La velocidad de la producción y la calidad del producto se han mejorado desde entonces.
Durante la década de 1970, los trabajos experimentales para encontrar materias primas alternativas llevaron a la introducción de fibras de carbono a partir de una brea de petróleo derivadas de la transformación del petróleo. Estas fibras contenían alrededor de 85% de carbono y tenía una excelente resistencia a la flexión.

Síntesis
La fibra de carbono es un polímero de una cierta forma de grafito. El grafito es una forma de carbono puro. En el grafito los átomos de carbono están dispuestos en grandes láminas de anillos aromáticos hexagonales.

La fibra de carbono se fabrica a partir de otro polímero, llamado poliacrilonitrilo, a través de un complicado proceso de calentamiento. Cuando se calienta el poliacrilonitrilo, el calor hace que las unidades repetitivas ciano formen anillos.

Al aumentamos el calor, los átomos de carbono se deshacen de sus hidrógenos y los anillos se vuelven aromáticos. Este polímero constituye una serie de anillos piridínicos fusionados.

Luego se incrementa la temperatura a unos 400-600°C. De este modo, las cadenas adyacentes se unen:

Este calentamiento libera hidrógeno y da un polímero de anillos fusionados en forma de cinta. Incrementando aún más la temperatura de 600 hasta 1300ºC, nuevas cintas se unirán para formar cintas más anchas:

De este modo se libera nitrógeno. Como se puede observar, el polímero que es obtenido tiene átomos de nitrógeno en los extremos, por lo que, estas cintas pueden unirse para formar cintas aún más anchas. A medida que ocurre esto, se libera más nitrógeno. Terminado el proceso, las cintas son extremadamente anchas y la mayor parte del nitrógeno se liberó, quedando una estructura que es casi carbono puro en su forma de grafito.

Estructura y propiedades
Cada hilo de filamento de carbono es un conjunto de muchos miles de filamentos de carbono. Uno de estos filamentos es un tubo delgado con un diámetro de 5.8 micrómetros y se compone casi exclusivamente de carbono. La primera generación de fibras de carbono (es decir, T300 y AS4) tenían un diámetro de 7.8 micrómetros. Más tarde, se alcanzaron fibras (IM6) con diámetros que son aproximadamente de 5 micras.
Tela de fibra de carbono
La estructura atómica de la fibra de carbono es similar a la del grafito, que consiste en láminas de átomos de carbono (láminas de grafeno) dispuestos siguiendo un patrón hexagonal regular. La diferencia radica en la forma en que se vinculan las láminas. El grafito es un material cristalino en el cual las láminas se apilan paralelas entre sí de manera regular. Las fuerzas intermoleculares entre las láminas son relativamente débiles (fuerzas de Van der Waals), dando al grafito sus características blandas y quebradizas. Dependiendo del precursor para hacer la fibra, la fibra de carbono puede ser turbostráticas o grafíticas, o tienen una estructura híbrida con las partes presentes tanto en grafíticas y turbostráticas. En fibra de carbono turbostráticas las láminas de átomos de carbono se apilan al azar o en forma irregular. Las fibras de carbono derivadas del poliacrilonitrilo (PAN) son turbostráticas, mientras que las fibras de carbono derivadas de la brea de mesofase son grafíticas después del tratamiento térmico a temperaturas superiores a 2.200°C. Las fibras de carbono turbostráticas tienden a tener alta resistencia a la tracción, mientras que un tratamiento térmico en la brea de mesofase derivada en fibras de carbono con un alto módulo de Young (es decir, baja elasticidad) y alta conductividad térmica. 


Proceso de fabricación
Cada filamento de carbono es producido a partir de un polímero precursor. El polímero precursor es comúnmente rayón, poliacrilonitrilo (PAN) o una resina derivada del petróleo. Para los polímeros sintéticos como el rayón o el PAN, el precursor es primeramente hilado en filamentos, mediante procesos químicos y mecánicos para alinear los átomos de polímero para mejorar las propiedades físicas finales de la fibra de carbono obtenida. Las composiciones de precursores y de los procesos mecánicos utilizados durante el hilado pueden variar entre los fabricantes. Normalmente se mezcla el PAN con algo de metil acrilato, metil metacrilato, vinil acetato y cloruro de vinilo. Después de embutición o hilatura en húmedo (a veces también se emplea la técnica de hilado fundido), las fibras de polímero se calientan para eliminar los átomos que no sean de carbono (carbonización), produciendo la fibra de carbono final. Las fibras de carbono pueden ser sometidos a un tratamiento de mejorar las cualidades de manejo, luego son enrolladas en bobinas. Las bobinas se utilizan para suministrar a máquinas que producen hilos de fibra de carbono o tejido.
Un método común de la fabricación consiste en calentar los filamentos PAN en una atmósfera con aire (oxidación) a aproximadamente 300°C, que rompe muchos de los enlaces de hidrógeno y oxida la materia. El PAN oxidado se coloca en un horno que tiene una atmósfera inerte de un gas como el argón, y se calienta a aproximadamente 2000°C, lo que induce a la grafitización del material, cambiando la los enlaces de la estructura molecular. Cuando se calienta en las condiciones adecuadas, estas cadenas se unen una al lado de la otra, formando estrechas láminas de grafeno que con el tiempo se unen para formar un solo filamento cilíndrico. El resultado es generalmente 93-95% de carbono. Una baja calidad de fibra se pueden fabricar con brea de mesofase o rayón como precursor en lugar de PAN. Al material obtenido se le pueden variar algunas de sus propiedades, confiriéndoles alto módulo, o alta resistencia, mediante procesos de tratamiento térmico. El material que ha sido calentado de 1500 a 2000ºC (carbonización) exhibe la mayor resistencia a la tracción (820.000 psi , 5.650 MPa o N/mm²), mientras que la fibra de carbono calentada de 2500 hasta 3000°C (grafitización) muestra un alto módulo de elasticidad (77.000.000 psi o 531 GPa o 531 kN/mm²).

Aplicaciones La fibra de carbono se utiliza principalmente para reforzar materiales compuestos, para obtener materiales conocidos como plásticos reforzados con fibra de carbono (PRFC). Las tercnicas utilizadas para materiales poliméricos son: moldeo manual (hand lay up), espreado (spray lay up), pultrusión, bobinado de hilo, compresión, BMC, SMC, SCRIMP, RTM, etc. Los materiales no poliméricos también se puede utilizar como matriz de las fibras de carbono. Debido a la formación de metal carburos metálicos y corrosión, el fibrocarbono ha tenido un éxito limitado en aplicaciones de compuestos de matriz metálica. El RCC (carbono-carbono reforzado) se compone de refuerzo de fibrocarbono con grafito, y se utiliza estructuralmente en aplicaciones de alta temperatura. La fibra también tiene uso en la filtración de gases a alta temperatura, como electrodo de gran superficie e impecable resistencia a la corrosión, y como un componente anti-estático.
La demanda global de materiales compuestos de fibra de carbono se valoró en aproximadamente EE.UU. $ 10,8 mil millones de dólares en 2009, el cual disminuyó 10.8% respecto al año anterior. Se espera que llegue en EE.UU. a 13,2 mil millones de dólares en 2012 y que aumente a 18,6 mil millones de dólares en EE.UU. en 2015 con una tasa de crecimiento anual del 7% o más. Las demandas más fuertes provienen de las industrias aeronáutica y aeroespacial, de la energía eólica, así como de la industria automotriz.

Caña de pescar telescópica

Notebook con carcaza de PRFC
Aspas de molinos de viento

Velero con casco de fibra de carbono (B60 Sloop)

Joint Strike Fighter es el mayor esfuerzo en tecnología aeronáutica jamás realizado, que utiliza la fibra de carbono al máximo. Foto Boeing X-32


Fuentes:
www.interempresas.net
en.wikipedia.org
pslc.ws


martes, 15 de noviembre de 2011

Poliamida-imida

Las poliamida-imidas (PAI) son polímeros termoplásticos amorfos que tienen excepcionales propiedades de resistencia mecánica, térmica y química. Estas propiedades pusieron, a las poliamida-imidas, en la parte superior de la pirámide de precio y rendimiento. Las poliamida-imidas son producidas por Solvay Advanced Polymers bajo la marca Torlon.
Las poliamida-imidas conforman, como su nombre indica, una sinergia positiva de las propiedades de poliamidas y poliimidas, tales como alta resistencia, capacidad de procesamiento por fundido, capacidad excepcional a la alta temperatura y elevada resistencia química. Los polímeros de poliamida-imida pueden ser procesados ​​en una amplia variedad de formas desde piezas moldeadas por inyección o compresión hasta recubrimientos, películas, fibras y adhesivos. En general, estos artículos alcanzan sus propiedades máximas con un proceso de curado térmico posterior.

Síntesis
Los métodos comerciales actualmente populares para sintetizar poliamida-imidas son: con cloruro de ácido o con isocianato.

A partir de cloruro del ácido trimelítico (TMAC)
La primera ruta de obtención de poliamida-imidas es la condensación de una diamina aromática, como dianilina de metileno (MDA), y el cloruro de ácido trimelítico (TMAC).
Dianilina de metileno
TMAC
La reacción del anhídrido con la diamina produce un (prepolímero).
Prepolímero de bajo PM
La funcionalidad de cloruro de ácido reacciona con la amina aromática para dar el enlace amida y ácido clorhídrico (HCl) como un subproducto. En la preparación comercial de poliamida-imidas, la polimerización se lleva a cabo en un solvente dipolar aprótico tal como N- metilpirrolidona (NMP), dimetilacetamida (DMAC), dimetilformamida (DMF) o dimetilsulfóxido (DMSO) a una temperatura entre 20-60ºC. El subproducto HCl debe ser neutralizado in situ o eliminadas por lavado del polímero precipitado. El tratamiento térmico posterior del polímero aumenta el peso molecular y causa que los grupos ácido y amida del prepolímero formen imidas con formación de agua.
Polímero

A partir de isocianato
Este es el principal camino de obtención de poliamida-imidas que se utilizan como esmaltes de alambre o cables. Un diisocianato, con frecuencia 4,4- metilendifenildiisocianato (MDI), se hace reaccionar con anhídrido trimelítico (TMA). El producto logrado al final de este proceso es un polímero en solución totalmente imidizado con alto peso molecular sin subproductos de condensación, ya que el dióxido de carbono gaseoso derivado se elimina fácilmente. Esta forma es conveniente para la fabricación de esmalte o revestimiento de alambres o cables. La viscosidad de la solución es controlada por estequiometría de reactivos y sólidos del polímero. El típico nivel de sólidos de polímero es de 35-45% y se puede diluir aún más, según sea necesario, con diluyentes.


Usos
Las poliamida-imidas se utilizan comercialmente para revestimientos, fibras y piezas moldeadas.
Recubrimientos:
El producto utilizado principalmente para recubrimientos se vende en forma de polvo y es imidizado aproximadamente al 50%. Uno de los principales usos es como un esmalte de alambre. El esmaltado del alambre se obtiene disolviendo el polvo PAI en un fuerte disolvente aprótico tal como N-metil-pirrolidona. Diluyentes y otros aditivos se pueden añadir para proporcionar la viscosidad correcta para su aplicación en el conductor de cobre o aluminio. La aplicación se realiza normalmente mediante el paso del conductor a través de un baño de esmalte y luego a través de un dado para controlar el espesor del recubrimiento. El cable se pasa por un horno para eliminar el disolvente y producir el curado del revestimiento. El cable por lo general se pasa por el proceso varias veces para lograr el espesor del recubrimiento deseado mediante la aplicación de finas capas de PAI.
Bobinados de alambre de cobre recubierto de PAI

El esmalte de PAI es muy estable térmicamente, así como resistente a la abrasión y presentar elevada resistencia química. La PAI es de uso frecuente sobre recubrimientos de poliéster de alambres para lograr propiedades térmicas más altas.
La PAI también se utiliza en recubrimientos decorativos, resistentes a la corrosión para usos industriales, a menudo junto con fluoropolímeros. Las PAI ayudan en la adhesión del fluoropolímero al sustrato metálico. También encuentran uso en recubrimientos antiadherentes. Además los disolventes pueden ser utilizados, algunos a base de agua. Esto es posible porque la amida-imida contiene la funcionalidad ácido.

Fibra Kermel:
Esta fibra pertenece al grupo de las poliamida-imidas y ha sido desarrollada por Rhodiaceta. La poliamida-imida constituyente se obtiene por reacción a 180°C del anhídrido trimelítico y del 4,4-difenilmetano diisocianato disueltos en dimetilacetamida, con el consiguiente desprendimiento de dióxido de carbono, La disolución de polímero puede emplearse directamente como “dope” de hilatura, la cual se realiza por el proceso en seco en una célula calentada a 245°C. Los filamentos obtenidos se calientan a 240°C bajo presión reducida y se someten a un estiraje del 450%, a 370°C. También puede procederse a la hilatura en húmedo.
Ropa de bomberos de PAI
El comportamiento de la fibra Kermel a los ácidos y álcalis es bastante similar al de las fibras de poliéster; resiste bastante bien a los ácidos fuertes en caliente y la degradan fácilmente los álcalis fuertes, sobre todo a temperaturas elevadas. Algunos tipos de fibra de PAI se pueden teñir con colorantes catiónicos a alta temperatura empleando “carriers” especiales. La solidez de las tinturas es buena a excepción de la solidez a la luz, la cual, si no se ha mejorado, es apenas suficiente para la utilización de estas fibras en la fabricación de artículos para prendas y tapicería. Por otra parte la intensidad de las tinturas está limitada en sus niveles inferiores por el color amarillo propio del polímero constituyente.

Artículos moldeados y mecanizados:
Las poliamida-imidas que se utilizan para artículos moldeados también se basan en diaminas aromáticas y el cloruro de ácido trimelítico, pero las diaminas son diferentes de los utilizados en los productos utilizados para los revestimientos y el polímero es plenamente imidizado antes de la composición y pelletización.
Pellets de PAI

Las resinas para moldeado por inyección pueden ser sin refuerzo o con refuerzo de fibra de vidrio o fibra de carbono y con diferentes grados de resistencia al desgaste. Estas resinas se venden con un peso molecular relativamente bajo por lo que se pueden fundir para ser procesados ​​por extrusión o por inyección. Los artículos moldeados son entonces tratados térmicamente durante varios días a temperaturas de hasta 260°C (500°F). Durante este tratamiento, conocido comúnmente como poscurado, aumenta el peso molecular mediante el cambio de extensión de las cadenas poliméricas, y hace al polímero mucho más fuerte y más resistente a los productos químicos. Antes del poscurado, las piezas se pueden moler y reprocesar. Después del poscurado, el reprocesamiento no es práctico.
Piezas de PAI para mecanizar

Grados de PAI de alta resistencia
Propiedad
Método de prueba
unidades
PAI
PAI 30% de FV
PAI 30% de FC
Resistencia a la tracción
ASTM D 638
MPa (kpsi)
152 (22.0)
221 (32.1)
221 (32.0)
Módulo de elasticidad
ASTM D 638
GPa (kpsi)
4.5 (650)
14.5 (2,110)
16.5 (2,400)
Elongación
ASTM D 638
%
7.6
2.3
1.5
Resistencia a la flexión
ASTM D 790
MPa (kpsi)
241 (34.9)
333 (48.3)
350 (50.7)
Módulo de flexión
ASTM D 638
GPa (kpsi)
5.0 (730)
11.7 (1,700)
16.5 (2,400)
Fuerza Compresiva
ASTM D 695
MPa (kpsi)
221 (32.1)
264 (38.3)
254 (36.9)
Resistencia al corte
ASTM D 732
MPa (kpsi)
128 (18.5)
139 (20.1)
119 (17.3)
Izod Fuerza Impacto
ASTM D 256
J/m (ftlb/in)
144 (2.7)
80 (1.5)
48 (0.9)
Resistencia al impacto Izod, sin muesca
ASTM D 4812
J/m (ftlb/in)
1070 (20)
530 (10)
320 (6)
Temperatura de deflexión de calor a 264 psi
ASTM D 648
°C (°F)
278 (532)
282 (540)
282 (540)
Coeficiente de dilatación térmica lineal
ASTM D 696
ppm/°C (ppm/°F)
31 (17)
16 (9)
9 (5)
Resistividad de volumen
ASTM D 257
ohm-cm
2e17
2e17
 -
Peso específico
ASTM D 792

1.42
1.61
1.48
Absorción de agua, 24 horas
ASTM D 570
%
0.33
0.24
0.26

Grados de PAI resistentes al desgaste
Propiedad
Método de prueba
unidades
4275
4301
4435
4630
4645
Resistencia a la tracción
ASTM D 638
MPa (kpsi)
117 (16.9)
113 (16.4)
94 (13.6)
81 (11.8)
114 (16.6)
Módulo de elasticidad
ASTM D 638
GPa (kpsi)
8.8 (1,280)
6.8 (990)
14.5 (2,100)
7.4 (1,080)
18.6 (2,700)
Elongación
ASTM D 638
%
2,6
3.3
1,0
1.9
0.8
Resistencia a la flexión
ASTM D 790
MPa (kpsi)
208 (30.2)
215 (31.2)
152 (22.0)
131 (19.0)
154 (22.4)
Módulo de flexión
ASTM D 790
GPa (kpsi)
7.3 (1.060)
6.9 (1,000)
14.8 (2,150)
6.8 (990)
12.4 (1,800)
Fuerza Compresiva
ASTM D 695
MPa (kpsi)
123 (17.8)
166 (24.1)
138 (20.0)
99 (14.4)
157 (22.8)
Resistencia al impacto Izod, con muesca
ASTM D 256
J/m (ft-lb/in)
85 (1.6)
64 (1.2)
43 (0.8)
48 (0.9)
37 (0.7)
Resistencia al impacto Izod, sin muesca
ASTM D 4812
J/m (ft-lb/in)
270 (5)
430 (8)
210 (4)
160 (3)
110 (2)
De deformación bajo carga a 264 psi
ASTM D 648
°C (°F)
280 (536)
279 (534)
278 (532)
280 (536)
281 (538)
Coeficiente de dilatación térmica lineal
ASTM D 696
ppm/°C (ppm/°F)
25 (14)
25 (14)
14 (8)
16 (9)
9 (3)

Moldeo por inyección de poliamida-imida
Pre-secado de la resina
La resina de PAI es higroscópica y recogerá la humedad ambiental. Antes de procesamiento de la resina PAI, el secado es requerido para evitar las partes frágiles, formación de espuma y otros problemas de moldeo. La resina debe ser secada hasta una humedad de 500 ppm o menos. Es recomendable el uso de un desecante secador capaz de mantener un punto de rocío de -40°F (-40°C). If drying is done in pans or trays, put the resin in layers no more than 2 to 3 inches (5 to 8 cm) deep in drying trays. Si el secado se hace en ollas o bandejas, poner la resina en capas de no más de 2 a 3 pulgadas (5 a 8 cm) de profundidad en bandejas de secado. Secar durante 24 horas a 250°F, o 16 horas a 300°F, o hasta 8 horas a 350°F. Si el secado es a 350°F (177°C), limitar el tiempo de secado a 16 horas. Para el moldeo por inyección, se recomienda una tolva de secado por adsorción. El tubo de aspiración de aire debe estar en la base de la tolva, tan cerca de la boca de alimentación como sea posible. Durante los recorridos extendidos, se debe mantener la resina cubierta y re-secarla si es necesario.

Equipo de moldeo por inyección
En general, se recomiendan para el moldeo por PAI las modernas prensas de moldeo por inyección de tornillo reciprocante con controles de microprocesador capaz de circuito cerrado de control. La prensa debe estar equipada con una baja relación de compresión, tornillo de puesta a punto constante. La relación de compresión debe estar entre 1,1 y 1,5.

Temperaturas de arranque
Zona
Temp, °F
Temp, °C
Zona de alimentación
580
304
Zona media
620
327
Zona frontal
650
343
Boquilla
700
371
La temperatura del molde debe estar en el rango de 325°F a 425°F (163°C a 218°C).




Fuentes:
www.makeitfrom.com
www.upv.es
www.proteccion-laboral.com
en.wikipedia.org
Poly(amides-imides) based on amino end-capped polyoligomides, Oriental J. Chem
Engineering plastics handbook, McGraw-Hill
Oficina Española de Patentes y Marcas
Fibras químicas ignífugas y termoresistentes - J. Gacén
U.S. Patent Documents