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Familias de Plasticos

Apr 04, 2018

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Paco García
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  • 7/29/2019 Familias de Plasticos

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    DISEO YSELECCIN DEMATERIALES

    MSc. Plastic Product design + Management

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    1. Diseo de materiales plsticos.

    3. Seleccin de materiales. Familias de polmeros:

    COMMODITIES: Poliolefinas. Policloruro de vinilo

    Polmeros de estireno. Poli(metacrilato de metilo) (PMMA).

    POLIMEROS DE INGENIERIA Poliamidas. Polisteres lineales (poli(tereftalatos de alquileno)) PET, PBT. Policarbonato PC. Politeres y politercetonas (PEK, PEEK) Polisulfonas Resinas acetlicas LCPs

    MSc. Plastic Product Design + Management

    Diseo y seleccin de materiales.

    ndice

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    MSc. Plastic Product Design + Management

    Diseo y seleccin de materiales.

    Commodities

    Termoplsticos ms utilizados:

    Poliolefinas PEPP

    Polmeros de cloruro de vinilo PVCPVC-U (rgido sin plastificantes)PVC-P (plastificado)

    Polmeros de estireno PS

    SB (Poliestireno de alto impacto, estireno-butadieno)SAN (copolmero de estireno-acrilonitrilo)ABS (Acrilonitrilo-butadieno-estireno)

    Poli (metacrilato de metilo) PMMA

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    MSc. Plastic Product Design + Management

    Diseo y seleccin de materiales.Commodities:

    Poliolefinas:

    POLIETILENO (PE):

    Propiedades:

    Densidad: PE-LD (low density) ramificado, de 0,914 a 0,94 g/cm3; PE-LLD (linear lowdensity) de 0,918 a 0,943 g/cm3; PE-HD (high density) lineal, de 0,94 a 0,96 g/cm 3.

    Estructura: termoplsticos no polares, semicristalinos, con distintos grados de ramificaciny, por consiguiente, de cristalinidad que va del 40 al 55 %en los PE-LD y del 60 al 80 % en los PE-HD. Prcticamente no absorben humedad.

    Material de refuerzo:en algunos PE-HD son fibras de vidrio.

    Color:su coloracin natural es blanca lechosa, opaca; slo en las lminas muy delgadas llegana ser casi transparentes. Se pueden teir en cualquier tono opaco.

    Termoplsticos semicristalinos que se caracterizan por una buena resistencia qumica y un buenaislamiento elctrico.

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    MSc. Plastic Product Design + Management

    Diseo y seleccin de materiales.

    Commodities: (Poliolifenas):

    POLIETILENO (PE):

    Propiedades mecnicas: las propiedades mecnicas y qumicas dependen de la cristalinidad(caracterizada por la densidad) y del grado de polimerizacin (caracterizado por el ndice de fluidezM.F.I, concepto similar a la viscosidad). Por tanto, uno de los tipos de PE se ajustar con facilidad a lasexigencias propuestas.

    Segn la cristalinidad pueden ser entre blandos y rgidos. Flujo en fro sobre todo en los PE-LD.Dependen de la cristalinidad (densidad): la resistencia mecnica, la traccin, el mdulo deelasticidad y la resistencia al impacto.

    Propiedades elctricas: excelente aislamiento elctrico. Las propiedades dielctricas son casi

    independientes de la densidad, ndice de fluidez, temperatura o frecuencia. Normalmente la cargaelectrosttica es alta; por lo tanto, tienden a acumular polvo. En muchos casos se intenta contrarrestareste efecto con aditivos antiestticos. La conductividad se aumenta con un 25 a un 30 % de negrode humo.

    Propiedades fisiolgicas:inodoro, inspido e indiferente fisiolgicamente. En la mayora de los casos seha autorizado su uso para contacto con alimentos.

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    Diseo y seleccin de materiales.Commodities: (Poliolifenas):

    POLIETILENO (PE):

    Propiedades trmicas: temperatura mxima de uso de los PE-LD alrededor de 60 C; de los PE-HDhasta 95 C. Por poco tiempo, puede ser ms alta. En fro, a -50 C, se vuelven frgiles. Si el pesomolecular es elevado, la temperatura de fragilizacin puede ser ms baja.

    Tm: PE-LD de 105 a 115 C, PE-HD de 125 a 140 C.

    Resisten a: cidos diluidos, lcalis, soluciones salinas, agua, alcohol, steres, aceites, el PE-HD resisteincluso a la gasolina. Por debajo de 60 C son prcticamente insolubles en casi todos los disolventesorgnicos.

    No resisten a: oxidantes fuertes, sobre todo en caliente. El PE-LD se hincha en contacto conhidrocarburos alifticos o aromticos. La permeabilidad a gases como el oxgeno y aromas es mayorque en la mayor parte de los plsticos restantes. Permeabilidad muy reducida al vapor de agua.

    Si se exponen a radiacin solar directa se hacen quebradizos: se contrarresta adicionando un 2 a2,5 % de negro de humo; es importante para la utilizacin del PE en el exterior.

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    Diseo y seleccin de materiales.

    Commodities: (Poliolifenas):

    POLIETILENO (PE):

    Aplicaciones.Maquinaria y automocin: asas, tiradores, tapones, juntas, revestimiento anticorrosivo, fuelles de dilatacin,

    cajas de batera, depsitos de carburante, bobinas textiles, revestimiento interior.

    Electrotecnia: aislamiento para cables de telecomunicaciones y alta tensin, tubos para instalaciones

    elctricas, cajas de distribucin, ncleos de bobina, conos de aireacin para electromotores.

    Construccin: tuberas de agua potable y desage; tuberas de calefaccin, codos, cubos, lminas de forrado,

    lminas de impermeabilizacin, depsitos de gasoil, csped artificial.

    Transporte: contenedores, depsitos, cajas-botellero, bidones, garrafas, lminas de envasado, lminasretrctales, botellas, tubos cosmticos, botes, contenedores y cubos de basura, lminas para bolsas de mano,

    lminas multicapa.

    Diversos: juguetes de todo tipo, recipientes de uso domstico, capa deslizante de los esqus, monofilamentos

    para tejidos y sogas.

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    Diseo y seleccin de materiales.Commodities: (Poliolifenas):

    POLIPROPILENO (PP):

    Densidad:de 0,895 a 0,92 g/cm3.

    Estructura:termoplsticos semicristalinos, en su mayor parte no polares, con un grado de cristalinidad

    entre el 60 y el 70 % debido al predominio del ordenamiento isotctico de los grupos metilo. Loscopolmeros con etileno tienen mayor resistencia al impacto (incluso a bajas temperaturas) y mayorestabilidad en intemperie.

    Cargas de relleno y materiales de refuerzo: talco (contraccin muy baja), harina de madera, fibras devidrio, esferillas de vidrio, fieltros (mats) de fibra de vidrio para piezas de gran extensin (GMT-PP:propileno termoplstico reforzado con mats de fibra de vidrio), negro de humo.

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    Diseo y seleccin de materiales.

    Commodities: (Poliolifenas):

    POLIPROPILENO (PP):

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    Se sintetiza a partir del propileno, que es unhidrocarburo que se obtiene fundamentalmente delpetrleo. Para la sntesis se utilizan catalizadores detipo Ziegler-Natta o metalocnicos, que permitencontrolar la tacticidad (y por lo tanto la cristalinidad) delmismo.

    En la imagen: a) Isotctico, b) Sindiotctico y c)Atctico.

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    Diseo y seleccin de materiales.Commodities: (Poliolifenas):

    POLIPROPILENO (PP):

    Prcticamente todas las grandes compaias petroliferas producen Polipropileno.

    En Espaa los mayores productoresson:

    Los datos de produccn yevolucin de la demanda enEuropa pueden verse en elsiguiente grfico. (Fuente APME)

    DOW CHEMICAL IBERICA S.L.

    REPSOL YPF

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    Diseo y seleccin de materiales.

    Commodities: (Poliolifenas):

    POLIPROPILENO (PP):

    Color:su tonalidad natural va desde ligeramente transparente hasta opaca. Se puede teir en muchoscolores opacos con alto brillo superficial.Propiedades mecnicas:rigidez, dureza y resistencia ms altas que en el PE, pero menor resistenciaal impacto con probeta entallada. Es conveniente reforzar con fibras de vidrio las piezas sometidas agrandes esfuerzos.

    Su resistencia al creep es limitada, si bien aumenta mucho en los grados reforzados con fibra.

    Propiedades elctricas: parecidas a las del PE. Caractersticas dielctricas independientes de la

    frecuencia; por lo tanto, no es posible ningn calentamiento por UHF. Sus acusadas propiedadesaislantes hacen que tienda a cargarse electrostticamente y a acumular polvo, por lo cual serecomienda agregarle aditivos antiestticos

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    Diseo y seleccin de materiales.Commodities: (Poliolifenas):

    POLIPROPILENO (PP):

    Buen balance de propiedades mecnicas: resistencia, rgidez y tenacidad.

    Los gradosreforzados

    sustituyen congarantas aotrosmateriales demayor precio,si bien ladensidadaumenta demaneraconsiderable.

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    Diseo y seleccin de materiales.

    Commodities: (Poliolifenas):

    POLIPROPILENO (PP):

    Propiedades trmicas: a temperaturas elevadas, el PP puro tiende a oxidarse; por consiguiente,todos los tipos de PP tienen que estabilizarse. Su temperatura de uso mxima en el aire es de 110 C;si la estabilizacin es ms fuerte y los tipos estn reforzados, la temperatura de uso puede ser algomayor. La temperatura de fragilizacin es de 0 C; la de los tipos modificados es algo inferior.

    Tm:158 - 168 C.

    Resistencia qumica a:soluciones acuosas de cidos inorgnicos, cidos orgnicos dbiles y lejas,alcohol, algunos aceites. Soluciones de las coladas habituales hasta 100 C.

    No resiste a: oxidantes fuertes. Hinchamiento en hidrocarburos alifticos y aromticos como bencina,benceno, sobre todo a temperaturas altas. Hidrocarburos halogenados. Algunos tipos no resisten elcontacto con el cobre.

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    MSc. Plastic Product Design + Management

    Diseo y seleccin de materiales.Commodities: (Poliolifenas):

    POLIPROPILENO (PP):

    Polmero semicristalino: 60-77 % cristalinidad. Insoluble en la mayora de disolventes.Temperatura de fusin alrededor de los 165C.

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    Diseo y seleccin de materiales.

    Commodities: (Poliolifenas):

    POLIPROPILENO (PP):

    Aplicaciones.El polipropileno es uno de los materiales con mayorcapacidad de aplicacin debido a sus buenaspropiedades mecnicas y precio razonable. Paraaplicaciones en las que se requieren esfuerzosrepetidos o doblado (film-bisagra) existen copolmerosque mejoran las propiedades del homopolmero:

    Maquinaria y automocin:conductos de calefaccin y refrigeracin, fuelles de dilatacin, trampillas deaireacin, piezas de interior, piezas de carrocera y parachoques, pedales de acelerador, carcasa debombas, planchas de tapa, ventiladores.

    Artculos domsticos: aparatos de cocina, cubertera, lminas resistentes a ebullicin, carcasas deelectrodomsticos, piezas interiores de lavavajillas, tambor (bombo) de lavadoras, botellas y tapones(bisagra tipo film).

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    MSc. Plastic Product Design + Management

    Diseo y seleccin de materiales.Commodities: (Poliolifenas):

    POLIPROPILENO (PP):

    Aplicaciones.Electrotecnia: carcasa de transformadores, cubierta de cables, piezas de instalacin, cajas debatera, accesorios de antenas.

    Construccin: tuberas de desage y codos, tuberas para calefaccin en pavimento, radiadores,depsitos de agua caliente.

    Diversos: cascos (mitades) de maleta, maletas con bisagra, cajas para herramientas, cajas detransporte, recipientes con bisagras,, tacones de zapato, aparatos mdicos esterilizables,recipientes de transfusin.

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    Diseo y seleccin de materiales.

    Commodities: (Poliolifenas):

    POLIPROPILENO (PP):

    Aplicaciones.En la actualidad existen polipropilenos reforzados con fibra larga que se han desarrolladoprincipalmente para aplicaciones de automocin, Ticona propone su uso en diversas aplicacionesentre las que podemos encontrar:

    Bandeja soporte de baterias: Por su resistencia a cidos, bajopeso y resistencia mecnica. y bajas contracciones ydeformacin postmoldeo.

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    Diseo y seleccin de materiales.Commodities: (Poliolifenas):

    POLIVINIL CLORURO (PVC):

    Estructura:

    Propiedades generales: termoplsticos polares, amorfos en su mayor parte, sus propiedadesdependen del grado medio de polimerizacin. Si aumenta dicho grado, aumenta tambin la

    resistencia mecnica, la resistencia a la deformacin por calor y la estabilidad a largo plazo, peroaumentan tambin las dificultades de transformacin.

    Difcilmente inflamable, desprende humos espesos.

    Las propiedades del PVC y su transformacin se mejoran con la incorporacin de aditivos, tales comoestabilizadores, lubricantes, colorantes, etc. El resultado de la mezcla se llama compound.

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    Diseo y seleccin de materiales.

    Commodities:

    POLIVINIL CLORURO (PVC):

    Presentan buena resistencia qumica y estabilizados debidamente, buena estabilidad a la luz y a laintemperie.

    Las propiedades se pueden modificar mediante copolimerizacin o con polimerizacin de injerto, obien por mezcla con termoplsticos de consistencia blanda-elstica, lo cual permite mejorarconsiderablemente la resistencia al impacto. (Plastificantes).

    Sus buenas propiedades y las mltiples posibilidades de transformacin hacen que el PVC pueda

    utilizarse en muchos sectores, desde el cuero artificial hasta la pieza de inyeccin o el perfil extrudo.

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    Diseo y seleccin de materiales.Commodities:

    POLIVINIL CLORURO SIN PLASTIFICANTES (U-PVC):

    Propiedades.

    Densidad. 1,37-1,44 g/cm3; el PVC clorado, 1,55 g/cm3.

    Estructura: termoplsticos polares, amorfos en su mayor parte. Escasa absorcin de agua.

    Color: el PVC-S y el PVC-M pueden fabricarse transparentes; es posible darles cualquier color entransparente y en opaco. El PVC-E y el (PVC + NBR) son opacos y slo admiten colores cubrientes.

    Propiedades mecnicas: gran resistencia mecnica, rigidez y dureza. Son sensibles a la entalla; lostipos de alto impacto (PVC-HI) son menos sensibles a la entalla.

    Propiedades elctricas: aislamiento normalmente satisfactorio (menor en el PVC-E), pero con unaresistencia a las corrientes de fatiga no muy buena. Sus grandes prdidas dielctricas los excluyen deaplicaciones para altas frecuencias.

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    Diseo y seleccin de materiales.

    Commodities:

    POLIVINIL CLORURO SIN PLASTIFICANTES (U-PVC):

    Propiedades.

    Propiedades pticas: el PVC transparente para aplicaciones pticas secundarias al aire libre.Propiedades trmicas: el PVC rgido puede utilizarse hasta aproximadamente +60 C, los copolmeroshasta +80 C, el PVC-C hasta 90 C. Fragilidad a -5 C, los tipos resistentes al impacto hasta -40 C.Resistente a: soluciones salinas, cidos diluidos, a veces incluso concentrados; lcalis diluidos yconcentrados; disolventes no polares, bencina, aceites minerales, grasas, alcohol. Resisterelativamente bien a radiaciones energticas intensas, y bien a la luz y a la intemperie, si estdebidamente estabilizado.No resiste a: disolventes polares, por ej. steres, hidrocarburos clorados, cetonas, hidrocarburosaromticos. Benceno, halgenos lquidos, cidos sulfrico y ntrico concentrados.Disolventes: tetrahidrofurano, ciclohexanona.

    Propiedades fisiolgicas: indiferente; con los estabilizadores autorizados est admitido incluso paraenvasado de alimentos; en tal caso, el contenido de monmeno est limitado a < 1ppm.

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    Diseo y seleccin de materiales.Commodities:

    POLIVINIL CLORURO SIN PLASTIFICANTES (U-PVC):

    Ejemplos de aplicacin:

    Mecnica y fabricacin de aparatos: tuberas de presin, uniones de tubos, codos de unin, canalesde aireacin, vlvulas, bombas, depsitos para la industria qumica, revestimientos, lminas grabadas(cintas Dymo por el efecto de huella blanca).

    Construccin:canalones, tuberas de desage, de agua pluvial, de gas, para transporte de efectospostales, de drenaje, listones de persiana enrollable, perfiles de ventana, claraboyas, placasonduladas, elementos de fachada, pozos de ventilacin, setos antideslumbrantes, perfiles huecos,planchas expandidas.Electrotecnia: tubos aislantes, tapas transparentes para armarios de distribucin, bandejasportacables, discos de msica.Industria del envase: botellas estancas (sin difusin) para aceite y bebidas, copas para yogur ysimilares, blsters y envases tipo lmina.

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    Diseo y seleccin de materiales.

    Commodities:

    POLIVINIL CLORURO SIN PLASTIFICANTES (PVC-P, SPVC):

    Estructura:

    PVC (Soft) con un 20 - 50% de plastificante. La caracterizacin de los tipos se realiza indicando sudureza Shore A.Propiedades:

    Densidad:1,20 - 1,35 g/cm3.

    Estructura:como la del PVC rgido, pero con molculas de plastificante intercaladas entre las cadenasmoleculares, amorfos.

    Cargas de relleno:creta, caoln, harina de slice, negro de humo. En los pavimentos sintticos se llegahasta el 50 % de cargas.

    Color:es posible el tipo transparente; tambin los tipos coloreados translcidos y opacos.

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    Diseo y seleccin de materiales.Commodities:

    POLIVINIL CLORURO SIN PLASTIFICANTES (PVC-P, SPVC):

    Propiedades:

    Propiedades mecnicas: dependen en gran manera del tipo y porcentaje de plastificante ycargas. En general la diferenciacin se realiza con la dureza Shore A. Uso en la zona elstica, esdecir, por encima de la temperatura de congelacin.

    Flexibles, blandos; mejor amortiguacin de vibraciones pero mayor tendencia al flujo en fro que elcaucho blando. Poca resistencia al desgarro inicial; buena resistencia a la abrasin.

    Propiedades elctricas: aislamiento elctrico peor que el PVC rgido; resistencia superficial slomoderada y resistencia transversal media. Prdida dielctrica elevada. Poca acumulacin de cargaselectrostticas.

    Propiedades trmicas: el aumento de temperatura implica una disminucin acusada de laresistencia mecnica y de la dureza. Si son pequeos los esfuerzos a soportar, son utilizables hasta+60 C, con algunos plastificantes especiales hasta + 105 C. Segn los plastificantes y su porcentaje,la fragilidad se produce en la zona de -10 a -50 C.

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    Diseo y seleccin de materiales.

    Commodities:

    POLIVINIL CLORURO SIN PLASTIFICANTES (PVC-P, SPVC):

    Propiedades:

    Normalmente son inflamables, debido al plastificante.Resistencia qumica:menor que la del PVC rgido.Resiste a: con un porcentaje medio de plastificantes de calidad es resistente a soluciones salinas,cidos inorgnicos de concentracin media; algunos PVC-P resisten a la bencina, aceite, alcohol.Resisten, con reservas, a lcalis. Buena resistencia a la luz y al envejecimiento; posibles alteracionespor exudacin de plastificante.No resiste a (seleccin): disolventes orgnicos y soluciones acuosas que extraen el plastificante(cuarteamiento), benceno. Basta la temperatura normal para que algunos plastificantes afloren a lasuperficie o migren a otros plsticos o sustancias contiguas (los plastificantes polimricos son mejoresen este aspecto).Propiedades fisiolgicas:slo algunos plastificantesdeterminados estn autorizadospara contactocon alimentos juguetera infantil o vestuario (ley de alimentos).

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    Diseo y seleccin de materiales.Commodities:

    POLIVINIL CLORURO SIN PLASTIFICANTES (PVC-P, SPVC):

    Ejemplos de aplicacin:

    Fabricacin de aparatos: recubrimientos, revestimientos, tubos flexibles, tuberas, juntas, depsitos,asas.Electrotecnia:aislamientos para baja frecuencia, encamisado de cables, boquillas, enchufes, tubos

    flexibles retrctales, cinta aislante.Construccin:juntas de ventanas y puertas; suelo sinttico, rebordes; mangueras de jardn, lminas deproteccin, revestimiento de piscinas, lminas para tejado, puertas plegables tipo fuelle, puertastransparentes de movimiento pendular; forro de alambre.Agricultura: lminas para silos, lminas de proteccin de cultivos, mangueras.Industria del mueble:tapizado de cuero artificial, listones para rebordes, perfiles y lminas decorativos.Industria del juguete:muecas, animales para piscina, botes hinchables, balones.Alimentacin:bandas transportadoras, tubo flexible transparente para bebidas.

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    Diseo y seleccin de materiales.

    Commodities:

    POLMEROS DE ESTIRENO :

    Las mltiples posibilidades de interaccin entre distintos componentes (estireno, butadieno,acrilonitrilo, etc.) que pueden intervenir la estructura del polmero permiten fabricar plsticos con unamplio abanico de propiedades, ajustndolos a los ms variados sectores de aplicacin.

    PS: Homopolmero de estireno

    SB: Poliestireno resistente al impacto, modificado con caucho.

    SAN: Poliestireno modificado con mejor resistencia mecnica, rigidez y estabilidad al choque

    trmico. Es un copolmero de estireno y acrilonitrilo.ABS: poliestireno modificado, compuesto por estireno, acrilonitrilo y butadieno, con buen nivel

    mecnico y elevada resistencia al impacto.

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    Diseo y seleccin de materiales.Commodities: (POLMEROS DE ESTIRENO)

    POLESTIRENO (PS):

    Propiedades:

    Densidad: 1,05g/cm3.

    Estructura:termoplsticos amorfos con poca absorcin de humedad.

    Material de refuerzo:fibras de vidrio (raramente).

    Color: transparente con alto brillo superficial; se puede colorear en todos los tonos, en traslcido yopaco, tambin anacarado.

    Propiedades mecnicas: rgido, duro, quebradizo, muy sensible al impacto y a la entalla. Pocatendencia al flujo en fro.

    Propiedades elctricas:buena resistencia elctrica, casi independiente de la humedad absorbida; noobstante, la humedad superficial influye en las propiedades elctricas. Buenas caractersticasdielctricas, casi independientes de la frecuencia. Se carga electrostticamente, por lo cual a menudose le aaden aditivos antiestticos.

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    Diseo y seleccin de materiales.

    Commodities: (POLMEROS DE ESTIRENO)

    POLESTIRENO (PS):

    Propiedades:

    Propiedades pticas:es apropiado para fines pticos de importancia secundaria, dentro de interiores.En uso exterior, se pierde brillo superficial y amarillea.Propiedades trmicas:uso hasta 70 C, tipos estables al calor hasta 80C. Arde bien, con llama quegenera humo denso, sin gotear.

    Es resistente a: cidos inorgnicos concentrados y diluidos (a excepcin de los cidos oxidantes),lcalis, alcoholes (a excepcin de alcoholes de peso molecular elevado), agua; bastante resistente alenvejecimiento.

    No es resistente a: disolventes orgnicos tales como bencina, cetonas (acetona); hidrocarburosaromticos (benceno), clorados; aceites etreos; es sensible a rayos UltraVioleta (por ello existenalgunos tipos estabilizados a los UV).Propiedades fisiolgicas:inocuo.

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    Diseo y seleccin de materiales.Commodities: (POLMEROS DE ESTIRENO)

    POLESTIRENO (PS):

    Propiedades:

    Propiedades pticas:es apropiado para fines pticos de importancia secundaria, dentro de interiores.En uso exterior, se pierde brillo superficial y amarillea.Propiedades trmicas:uso hasta 70 C, tipos estables al calor hasta 80C. Arde bien, con llama quegenera humo denso, sin gotear.

    Es resistente a: cidos inorgnicos concentrados y diluidos (a excepcin de los cidos oxidantes),lcalis, alcoholes (a excepcin de alcoholes de peso molecular elevado), agua; bastante resistente alenvejecimiento.No es resistente a: disolventes orgnicos tales como bencina, cetonas (acetona); hidrocarburosaromticos (benceno), clorados; aceites etreos; es sensible a rayos UltraVioleta (por ello existenalgunos tipos estabilizados a los UV).Propiedades fisiolgicas:inocuo.

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    MSc. Plastic Product Design + Management

    Diseo y seleccin de materiales.

    Commodities: (POLMEROS DE ESTIRENO)

    POLESTIRENO (PS):

    Aplicaciones:

    Industria del envase: envases de gran brillo superficial y transparencia, por ej. para productoscosmticos, artculos de consumo, de escritorio, envases de .alimentos en porciones.

    Iluminacin: luminarias de todo tipo (con efecto de cristal), pero slo para interiores.

    Mecnica fina y electrotecnia: mirillas, carretes para cintas magnetofnicas y cinematogrficas,lminas aislantes, partes de rels, marcos de diapositivas.

    Diversos: archivadores y contenedores para el hogar, el taller y el ocio; estuches; jeringuillas

    desechables; juguetes sencillos. Cubiertos y vajillas desechables. Bisutera. Peines, cepillos dedientes. Objetos domsticos tales como fuentes, vasos, tapa de tartas, cortador de huevos.

    Las lminas de EPSse utilizan para envases y lminas de aislamiento trmico.

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    Diseo y seleccin de materiales.Commodities: (POLMEROS DE ESTIRENO)

    POLESTIRENO DE ALTO IMPACTO (HIPS):

    Propiedades:

    Densidad. 1,04 g/cm3.

    Estructura:termoplsticos amorfos, con mayor absorcin de humedad que el PS. El poliestireno de

    alto impacto se fabrica como copolmero de estireno y butadieno (S/B), o bien como mezcla depoliestireno y caucho de butadieno.

    Color: la presencia de butadieno hace que se pierda la transparencia y el plstico se hace turbio oincluso opaco; se puede colorear slo con colores cubrientes. Si la modificacin se hace conelastmeros especiales, se pueden fabricar incluso tipos SB transparentes.

    Propiedades mecnicas:resistente al impacto y al choque, resistencia mecnica, menor sensibilidad ala entalla; por lo tanto, puede utilizarse para insertar piezas metlicas.

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    Diseo y seleccin de materiales.

    Commodities: (POLMEROS DE ESTIRENO)

    POLESTIRENO DE ALTO IMPACTO (HIPS):

    Propiedades:

    Propiedades elctricas:buenas; prdidas dielctricas bajas, pero en algunos casos algo superiores alas del PS. Fuerte carga electrosttica, por lo cual se suele recurrir a aditivos antiestticos.Propiedades trmicas:uso hasta 75 C; gracias al componente caucho, hasta temperaturas de -40 C.

    Es resistente a: es menos resistente que el PS; resiste con limitaciones a cidos y lcalis. Elcomponente butadieno lo hace ms sensible al envejecimiento que el PS.

    No resiste a: igual que el PS; sensible a los rayos UV.

    Propiedades fisiolgicas:en determinadas formulaciones es inocuo.

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    Diseo y seleccin de materiales.Commodities: (POLMEROS DE ESTIRENO)

    POLESTIRENO DE ALTO IMPACTO (HIPS):

    Ejemplos de aplicacin

    Piezas tcnicas con buena resistencia mecnica y brillo superficial.

    Mecnica fina y electrotecnia: carcasas de aparatos de radio, televisin, magnetfonos, vdeos,

    cmaras fotogrficas y filmadoras. Bobinas; cassettes de video y cine.Electrodomsticos:carcasas; paredes interiores, revestimiento de puertas y tapas de frigorficos; vajilladesechable; vasos; artculos de bao; cajones; muebles pequeos; perchas.

    Diversos: juguetes; envases de todo tipo; cajas apilables; marcos de diapositivas; tacones, hormas;lminas para envases termoconformados.

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    Diseo y seleccin de materiales.

    Commodities: (POLMEROS DE ESTIRENO)

    POLESTIRENO-ACRILONITRILO (SAN):

    Propiedades:

    Densidad: 1,08g/cm3.

    Estructura:termoplsticos amorfos, mayor absorcin de humedad que el PS.

    Material de refuerzo:fibras de vidrio.

    Color: transparente con gran brillo superficial; se puede colorear en cualquier color translcido u opaco.

    Propiedades mecnicas:rgido; mayor resistencia al impacto que el PS, pero menor que el SB. Elmayor mdulo de elasticidad de todos los polmeros derivados de estireno. Mayor resistencia alrayado, gran dureza superficial. Buena resistencia a largo plazo. Las fibras de vidrio permiten aumentarsustancialmente la resistencia mecnica y el mdulo de elasticidad.

    C C

    H

    HH

    n

    C C

    H

    HH

    1n 2

    C N

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    Diseo y seleccin de materiales.Commodities: (POLMEROS DE ESTIRENO)

    POLESTIRENO-ACRILONITRILO (SAN):

    Propiedades:

    Propiedades elctricas:muy buenas; prdidas dielctricas algo mayores que el PS, pero con menordependencia de la frecuencia o de la temperatura.

    Propiedades pticas:similares a las del PS estndar.

    Propiedades trmicas:uso hasta 95 C. Buena tolerancia de cambios trmicos.

    Es resistente a: mejor que el PS estndar, sobre todo frente a medios no polares como bencina, aceitey productos aromticos. Si aumenta el contenido en acrilonitrilo, aumenta tambin la resistencia.

    No resiste a: igual que el poliestireno estndar; evtense los rayos UV.

    Propiedades fisiolgicas:inocuo.

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    Diseo y seleccin de materiales.

    Commodities: (POLMEROS DE ESTIRENO)

    POLESTIRENO-ACRILONITRILO (SAN):

    Ejemplos de aplicacin:

    Piezas tcnicas de calidad con gran rigidez y estabilidad dimensional, cuando se pida tambintransparencia.

    Mecnica fina, electrotecnia:piezas de carcasa para filmadoras, grabadoras video y mquinas deoficina; pulsadores; cuadrantes; mirillas; pantallas visuales; carcasas de bateras de arranque;bobinas para cintas cinematogrficas y magnetofnicas; aparatos de telfono; tambores decontador.

    Electrodomsticos:piezas de carcasa, cuadrantes, pulsadores; piezas de vajillas.

    Diversos:envases de alimentos, productos farmacuticos y cosmticos; complementos de bao;carcasa de reflectores; tringulos de aviso de estacionamiento.

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    Diseo y seleccin de materiales.Commodities: (POLMEROS DE ESTIRENO)

    ACRILONITRILO-ESTIRENO-ACRILONITRILO (ABS):

    Propiedades:

    Densidad. 1,03-1,07 g/cm3.

    Estructura:termoplsticos amorfos con grandes posibilidades de variacin en cuanto a estructura. Sedistingue entre:

    Mezclas de polmeros (blends) formadas p. ej. por caucho de butadieno repartido de forma fina yhomognea dentro de una masa de SAN.

    Copolmerosdel tipo injerto o terpolmeros, p.ej. SAN con caucho de butadieno o de butadieno-acrilato.El elastmero se halla unido qumicamente a la macromolcula de SAN. Poca absorcin de humedad.

    Aparte de los polmeros de ABS puro, existen otras mezclas de polmeros:ABS con PVC, ABS con PCo ABS con PA. Las propiedades finales del polmero mezcla dependen de la relacin de mezclado delos componentes iniciales.

    C C

    H

    HH

    n

    C C

    H

    HH

    C C

    H

    HH

    1n 3

    C N

    C C

    H

    HH

    n 2

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    Diseo y seleccin de materiales.

    Commodities: (POLMEROS DE ESTIRENO)

    ACRILONITRILO-ESTIRENO-ACRILONITRILO (ABS):

    Propiedades: C C

    H

    HH

    n

    C C

    H

    HH

    C C

    H

    HH

    1n 3

    C N

    C C

    H

    HH

    n 2

    Flexibilidad de composicin:- Proporcin de tres monmeros,- PM,- Grado de injerto,-Tamao y morfologa de partculas de

    caucho.

    Permite adaptar las propiedades a lasnecesidades.

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    Diseo y seleccin de materiales.Commodities: (POLMEROS DE ESTIRENO)

    ACRILONITRILO-ESTIRENO-ACRILONITRILO (ABS):

    Propiedades:

    Material de refuerzo:fibras de vidrio, esferillas de vidrio.

    Color:debido al caucho por lo general no son translcidos, sino blancoamarillentos; cualquier color esposible en opaco. En los polmeros de injerto, el brillo superficial es muy elevado; con mezclas depolmeros se pueden conseguir superficies ms mates. Existen tipos especiales transparentes.

    Propiedades mecnicas: rigidez, resistencia mecnica, incluso a temperaturas bajas, hasta -45C.Gran resistencia al impacto normal y con probeta entallada. Buena atenuacin acstica debido a suelevada amortiguacin mecnica. Su buena resistencia mecnica los hace idneos para recibir insertosmetlicos. Con fibras de vidrio se puede aumentar la resistencia a la traccin y el mdulo de elasticidad,pero se reduce su resistencia al impacto.

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    Diseo y seleccin de materiales.

    Commodities: (POLMEROS DE ESTIRENO)

    ACRILONITRILO-ESTIRENO-ACRILONITRILO (ABS): Propiedades:

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    MSc. Plastic Product Design + Management

    Diseo y seleccin de materiales.Commodities: (POLMEROS DE ESTIRENO)

    ACRILONITRILO-ESTIRENO-ACRILONITRILO (ABS):

    Propiedades:

    Propiedades elctricas:resistencia superficial y transversal elevadas, cargas electrostticas muyreducidas. Prdidas dielctricas mayores que para el poliestireno PS estndar.Propiedades trmicas: buena estabilidad al calor, uso posible entre -45 y +85 C; algunos tipos

    especiales hasta 100 C e incluso ms.Resistencia qumica: similar a la del SAN, segn los porcentajes de los tres componentes, estireno,acrilonitrilo y butadieno, pueden darse algunas diferencias.

    Agua, soluciones salinas acuosas, cidos y lcalis diluidos, hidrocarburos saturados (gasolina), aceitesminerales; grasas animales y vegetales. La resistencia al envejecimiento es suficiente en tipos connegro de humo.

    No resisten a: cidos inorgnicos concentrados; hidrocarburos aromticos (bencnicos) y clorados,steres, teres y cetonas.

    Propiedades fisiolgicas:inocuo.

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    Diseo y seleccin de materiales.

    Commodities: (POLMEROS DE ESTIRENO)

    ACRILONITRILO-ESTIRENO-ACRILONITRILO (ABS):

    Ejemplos de aplicacin:

    Mecnica fina y electrotecnia:carcasas y pulsadores en aparatos de radio, televisores, vdeos y altafidelidad, filmadoras y cmaras fotogrficas, telfonos, mquinas de oficina, relojes, lmparas.Automocin: piezas de carrocera, tableros de abordo, listones decorativos cromados, botiquines, cajapara la batera, revestido del rbol de la direccin, consolas centrales, guanteras, apoyabrazos, rejillasdelanteras, spoilers.

    Industria del mueble:sillas para adultos y nios, respaldos, taburetes, elementos de armario, herrajes.Electrodomsticos:carcasas de aspiradora, mquinas de cocina; pulsadores.

    Diversos:juguete tcnico, juguetes de piezas ensamblables, maletas, tacones, cascos de bote, materialsanitario como tuberas y codos, cascos de motorista; contenedores.

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    MSc. Plastic Product Design + Management

    Diseo y seleccin de materiales.Commodities: (POLMEROS DE ESTIRENO) : COMPARATIVA:

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    MSc. Plastic Product Design + Management

    Diseo y seleccin de materiales.

    Commodities: (POLMEROS DE ESTIRENO) : COMPARATIVA:

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    MSc. Plastic Product Design + Management

    Diseo y seleccin de materiales.Commodities:

    POLIMETILMETACRILATO (PMMA):

    Los poli(metacrilatos de metilo) del mercado son el PMMA de colada, normalmente de peso molecularelevado (semifabricado), y las masas de moldeo de PMMA homopolmero, normalmente de pesomolecular mas bajo, que se puede inyectar y extruir;existen adems copolmeros con un 80% como

    mnimo de metacrilato de metilo (MMA). Los copolmeros que contienen hasta un 50 % de acrilonitrilo(AMMA) tienen mejor resistencia qumica y mecnica, sobre todo tenacidad, pero slo se comercializancomo semifabricados. Otros copolmeros se fabrican a partir de MMA, butadieno y estireno (MBS),caracterizndose por su gran resistencia al impacto y transparencia elevada.

    En el mercado se encuentran tambin mezclas, por ej. (PMMA + PC) y (PMMA + PVC) con mayorresistencia al impacto y menor sensibilidad a la entalla.

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    MSc. Plastic Product Design + Management

    Diseo y seleccin de materiales.

    Commodities:

    POLIMETILMETACRILATO (PMMA):

    Propiedades:

    Densidad:PMMA 1,19 g/cm3; AMMA 1,17 g/cm3; MBS 1,11 g/cm3.

    Estructura: termoplsticos amorfos con poca absorcin de agua y humedad. Los productospolimerizados como semifabricados son los que presentan menos rfagas y tienen mayor calidad.

    Color:transparencia cristalina con brillo superficial elevado; se pueden colorear en cualquier color, tantoen transparente como en opaco. El AMMA tiene un color natural algo amarillento.

    Propiedades mecnicas:duros y rgidos, pero frgiles. Buena resistencia a la traccin, compresin yflexin, con poca capacidad de deformacin (a excepcin de la compresin). Buena resistencia alrayado.

    C C

    H

    H

    n

    CH 3

    C O

    O

    CH 3

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    Diseo y seleccin de materiales.Commodities:

    POLIMETILMETACRILATO (PMMA):

    Propiedades:

    Propiedades elctricas: buena resistencia superficial, buena resistencia a las corrientes parasitarias.Carga electrosttica.Propiedades pticas: gran calidad ptica (cristal orgnico), el PMMA no tiene coloracin propia;

    transmisin luminosa elevada, hasta el 92 %; ndice de refraccinPropiedades trmicas:la temperatura de uso mxima es de 70 C, en tipos especiales (calricos) puedellegar hasta 100 C; buena resistencia al cambio trmico, incluso a temperaturas bajas.

    Resistencia a: hidrocarburos alifticos, disolventes no polares, cidos y lcalis en solucin acuosa;grasas; alcohol en concentraciones inferiores al 30 %. Buena resistencia a la luz, envejecimiento eintemperie. El AMMA resiste adems a los hidrocarburos clorados.

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    Diseo y seleccin de materiales.

    Commodities:

    POLIMETILMETACRILATO (PMMA):

    Aplicaciones.

    ptica:cristales de gafa (menor peso que el vidrio, menor peligro de astillamiento), vidrios de reloj,lupas, lentes, prismas, vidrios difusores, fibras conductoras de luz.

    Electrotecnia: piezas de conmutacin, pulsadores, tapas, reglas graduadas, capuchones de piloto,paneles luminosos, bandas luminosas. Almacenaje ptico de datos informticos.

    Automocin:pilotos traseros, intermitentes, tapas de tacmetro, prismas para captadiptricos traseros ytringulo de peligro. Acristalado de vehculos y aviones.

    Mquinas de oficina:instrumentos de dibujo y objetos de escritorio, plumas estilogrficas.Industria de la construccin: techos acristalados, claraboyas, planchas segmentadas dobles y triplespara cubiertas de invernadero. Tuberas transparentes.

    Diversos:tapas de seguridad para mquinas, aparatos y armarios elctricos.

    50

    1. Diseo de materiales plsticos.

    3. Seleccin de materiales. Familias de polmeros:

    COMMODITIES: Poliolefinas. Policloruro de vinilo

    Polmeros de estireno. Poli(metacrilato de metilo) (PMMA).POLIMEROS DE INGENIERIA:

    Poliamidas. Polisteres lineales (poli(tereftalatos de alquileno)) PET, PBT. Policarbonato PC. Resinas acetlicas.

    POLIMEROS DE ALTAS PRESTACIONES: Politeres y politercetonas (PEK, PEEK) Polisulfonas Politerimidas (PEI) LCPs

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    Diseo y seleccin de materiales.

    ndice

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    Diseo y seleccin de materiales.

    Polmeros de Ingeniera:

    POLIAMIDAS (PA):

    Poseen buena resistencia mecnica, tenacidad yresistencia al impacto elevadas; tienen buencomportamiento al deslizamiento y buena resistenciaal desgaste.

    Debido a esto son apropiados como plsticos deingeniera para muchas aplicaciones tcnicas.

    La masa fundida fluye con facilidad, lo cual permitefabricar piezas moldeadas de gran complejidad.

    Semicristalinos:

    poliamida 6 PA6

    poliamida 46 PA46

    poliamida 66 PA66

    poliamida 610 PA610

    poliamida 612 PA612

    poliamida 11 PA11

    poliamida 12 PA12Amorfas, tranparentes:

    poliamida 6-3-T

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    Diseo y seleccin de materiales.Polmeros de Ingeniera:

    POLIAMIDAS (PA):

    Poliamidas que se obtienen de un nico monmero: por ejemplo, PA6 ( la -caprolactama).Se nombran con una cifra que indica el nmero de tomos de carbono del elemento de partida.

    PA6 (x = 5), la PA11 (x = 10) y la PA12 (x = 11).Otras poliamidas se componen de dos elementos distintos.Se nombran indicando el nmero de tomos de carbono de ambos elementos; primero se indican los

    tomos de carbono de la diamina, 6 o 4, y luego los de carbono del componente cido.

    PA66 (y = 4), la PA610 (y = 8) y la PA612 (y = 10).

    O

    (CH )2 CN

    H

    n 1

    x

    O

    (CH )2 CN

    H

    n 2

    6 N

    H

    (CH )2 y

    O

    C

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    MSc. Plastic Product Design + Management

    Diseo y seleccin de materiales.

    Polmeros de Ingeniera:

    POLIAMIDAS (PA):

    Propiedades:

    Densidad: PA6: 1,12 a 1,14 g/cm3; PA46: 1,18 g/cm3; PA66: 1,12 a 1,14 g/cm3; PA610: 1,06 a 1,08g/cm3; PA11: 1,04 g/cm3; PAl2: 1,01 a 1,02 g/cm3; PA6-3-T: 1,06 a 1,12 g/cm3.

    Estructura:termoplsticos semicristalinoscon una cristalinidad no superior al 60 %; la cristalizacin esmejor con agentes nucleizadores, logrndose estructura esferoltica fina. Segn los tipos (en especial laPA6 y la PA66), la absorcin de humedad puede ser intensa; ms en las zonas amorfas que en lascristalinas.

    Termoplsticos amorfos los de estructura correspondiente, por ejemplo PA6-3-T. Para mejorar

    determinadas propiedades se fabrican mezclas de poliamidacon otros materiales, por ejemplo (PA +PE), (PA + PTFE).

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    Diseo y seleccin de materiales.Polmeros de Ingeniera:

    POLIAMIDAS (PA):

    Propiedades:

    Materiales de refuerzo y carga: fibras de vidrio, incluso largas; fibras de carbono, esferillas de vidrio,cargas minerales, creta, lubricantes como el MoS2 y el grafito.

    Color: color natural lechoso opaco; se pueden colorear en cualquier tono opaco. Las poliamidasamorfas son casi transparentes.

    Propiedades mecnicas:dependen del tipo, de la cristalinidad y del contenido en agua. Si aumenta lacristalinidad, se hacen rgidas y duras; despus de haber absorbido agua, son muy tenaces. Si sesometen a estiraje, se aumenta la resistencia (cables, bandas). Gran resistencia a la fatiga, buenaresistencia al impacto normal y con probeta entallada. Resistente a la abrasin; buen deslizamiento, quese mejora con MoS2, PTFE o grafito.

    La resistencia mecnica y el mdulo de elasticidad se mejoran con fibras de vidrio o de carbono, con locual se reduce la contraccin y se mejora la resistencia a la deformacin por calor. Existen poliamidasmodificadas, con resistencia muy elevada al impacto, con y sin probeta entallada.

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    Diseo y seleccin de materiales.

    Polmeros de Ingeniera:

    POLIAMIDAS (PA):

    Propiedades:

    Propiedades elctricas:stas dependen del contenido en agua. La buena resistencia superficial impideen gran parte las cargas electrostticas. No son apropiadas para aislamiento en la regin HF, por susprdidas dielctricas, debidas a la polaridad; es posible su uso en la regin de bajas frecuencias. Buenaresistencia a las corrientes de fuga.

    Propiedades trmicas: la temperatura mxima de uso, segn tipos, oscila de 80 a 120 C; por brevetiempo, puede alcanzar hasta 140 C; en tipos reforzados con fibra de vidrio puede ser incluso ms alta,al igual que la PA46 que resiste hasta 130 C a largo plazo. La mayora resisten el agua hirviendo y sepueden esterilizar. Zona de reblandecimiento estrecha. Temperatura mnima de uso hasta -40 C, enalgunos casos hasta -70 C.

    Zonas de fusin : PA 46: 295 C; PA 610: 210 a 225 C

    PA 6: 215 a 225 C; PA11: 180 a 190 C

    PA 66: 250 a 265 C; PA12: 175 a 185 C

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    Diseo y seleccin de materiales.Polmeros de Ingeniera:

    POLIAMIDAS (PA):

    Propiedades:

    Resistencia a: hidrocarburos alifticos y aromticos, gasolina, aceites, grasas; algunos alcoholes,steres, cetonas, teres, muchos hidrocarburos clorados; lcalis dbiles. Los tipos de cristalinidadelevada tienen mayor resistencia. Los tipos estabilizados al efecto son resistentes al envejecimiento y a

    la intemperie, punto importante en piezas de pared delgada.No resisten a: cidos inorgnicos, alcalis fuertes, soluciones de compuestos oxidantes; cido frmico;fenoles, cresoles, glicoles; cloroformo. La PA amorfa no resiste al alcohol etlico, a la acetona ni aldiclorometano.

    Propiedades fisiolgicas:bajo la accin prolongada del calor, el contacto con alimentos acuosos puedeser nocivo (a excepcin de la PA11 y PA12). Los tipos que contienen plastificantes no son aptospara aplicaciones alimentaras.

    Absorcin de agua. es un proceso lento en clima normal: PA6 mantenida en clima normal (23C/50 %humedad) durante 4 meses alcanzan un contenido de agua del 2,3 % (todava sin saturar). Las piezasinyectadas, secas, normalmente se acondicionanpor ejemplo por inmersin en agua.

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    MSc. Plastic Product Design + Management

    Diseo y seleccin de materiales.

    Polmeros de Ingeniera:

    POLIAMIDAS (PA):

    Ejemplos de aplicacin:

    Maquinaria, mecnica fina:ruedas dentadas, poleas de transmisin, elementos de embrague, discos demaniobra, discos de levas, rodillos, jaulas para rodamientos de cilindros, rodamientos de friccin,hlices, cadenas de transporte, juntas, recubrimientos.

    Automocin: aspas de ventilador, filtros de aceite, pin de ataque (accionamiento); tubos deaspiracin; crter de aceite; boquillas para limpiaparabrisas, casquillo de cojinete, elementos de

    deslizamiento; piezas exteriores como carcasa de retrovisor, tapacubos, rejilla de radiador; hlices debarco; tuberas; cascos para motorista.

    Electrotecnia:bobinas, enchufes, cajas de distribucin, carcasas de motor, placas de cojinete, carcasasde herramientas elctricas, aspiradoras de polvo, linternas de mano, cubiertas de cable resistentes a laabrasin.

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    Diseo y seleccin de materiales.Polmeros de Ingeniera:

    POLISTERES LINEALES (PTE y PBT):

    Los polisteres saturados lineales son termoplsticos y pueden transformarse como tales por lossistemas habituales.Son materiales de ingeniera y se utilizan especialmente siempre que se requieran buena estabilidad

    dimensional y resistencia a largo plazo; sus propiedades ms interesantes son el deslizamiento, laresistencia al desgastey sus propiedades tcnicas.

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    Diseo y seleccin de materiales.

    Polmeros de Ingeniera:

    POLISTERES LINEALES (PTE y PBT):

    Propiedades:

    Densidad:PET cristalino 1,38 g/cm3, amorfo 1,33 g/cm3;PBT 1,30 g/cm3.

    Estructura:el PET, por su velocidad lenta de cristalizacin, en funcin del tipo y de las condiciones deinyeccin, puede ser amorfo-transparente o semicristalino (30 - 40 % de cristalinidad). Si Tmolde < 40C, se obtiene estructura amorfa; si Tmolde > 40 C, llegando incluso a 140 C, la estructura obtenida essemicristalina. El grado de cristalizacin puede aumentar agregando productos nucleizadores.

    El PBT es un termoplstico semicristalino. Tanto el PET como el PBT absorben muy poca humedad.

    Mezclas de polmeros (polyblends):La mezcla(PBT +PC) posee una resistencia qumica mucho mayor. ltimamente se han desarrolladomezclas de PBT y caucho butadinico con resistencia excelente al impacto.

    Con una estructura distinta, pero similar, se fabrican los elastmeros de polister termoplsticosque,sin vulcanizar, poseen propiedades muy parecidas a las del caucho.

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    Diseo y seleccin de materiales.Polmeros de Ingeniera:

    POLISTERES LINEALES (PTE y PBT):

    Propiedades:

    Materiales de refuerzo y cargapara PET y PBT: fibras de vidrio, esferillas de vidrio, cargas minerales,talco, fibras de carbono y aramida; esteras de fibra de vidrio para reforzar termoplsticos.

    Color: el PET en estado amorfo es transparente, en estado semicristalino es opaco y blanco; el PBT,por su mayor cristalinidad, es opaco y blanco. Presentan buen brillo superficial, se pueden colorear encualquier color opaco; las lminas de PET y de PBT son transparentes.

    Propiedades mecnicas: el PET~semicristalino tiene dureza, rigidez y resistencia elevadas con buenatenacidad, incluso a -30 C. Buena resistencia a largo plazo. Muy baja abrasin y buen deslizamiento.

    El PET amorfo se comporta como el semicristalino, pero con menor dureza y rigidez. El PBT tienepeores propiedades que el PET, pero se inyecta mejor. Tiene muy buena tenacidad, incluso a bajastemperaturas. Para mejorar sus propiedades mecnicas, ambos se refuerzan con fibras de vidrio.

    Propiedades elctricas: buen aislamiento, elevada rigidez dielctrica, sin apenas influencia de lahumedad del aire. Buen comportamiento dielctrico.

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    Diseo y seleccin de materiales.

    Polmeros de Ingeniera:

    POLISTERES LINEALES (PTE y PBT):

    Propiedades:

    Propiedades trmicas:el PET semicristalino tiene muy buena resistencia al calor; Tuso es de -30 a + 110C, por poco tiempo incluso por encima; en estado amorfo, la resistencia al calor es menor.

    A temperaturas altas, el PET amorfo puede enturbiarse por cristalizacin incipiente.

    El PBT tiene buena resistencia al calor; su temperatura de uso es de -50 a + 120 C; en tipos reforzadospuede llegar hasta 200 C. No tiende al amarilleo. Su dilatacin trmica lineal es muy reducida.

    PET: Tm de 255 a 258 C;

    PBT: Tm de 220 a 225 C.Resistencia a: hidrocarburos alifticos y aromticos (algunos PBT no); aceites, grasas, carburantes.steres alifticos superiores, soluciones acuosas de sales, bases y cidos.

    No resisten a: agua hirviente y vapor; acetona; hidrocarburos halogenados como cloroformo,diclorometano; cidos .

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    Diseo y seleccin de materiales.Polmeros de Ingeniera:

    POLISTERES LINEALES (PTE y PBT):

    Ejemplos de aplicacin:

    Piezas tcnicas, funcionales, de dimensiones estables, con buen deslizamiento, poco desgaste y buenaresistencia a la temperatura.

    Mecnica fina, electrotecnia: elementos deslizantes, discos de levas y de control, ruedas dentadas;carretes de bobinas, regletas de enchufe, pulsadores, conmutadores; carcasas de reloj de pulsera;zcalos de lmpara.

    Maquinaria:rodamientos de friccin, guas, ruedas dentadas, embragues.

    Electrodomsticos:carcasas y asas de planchas, asadores, barquilleros, infrarrojos, tostadores de pan,quemador de fondue, partes de bombas, vlvulas, instalaciones.

    Automocin: carcasa de pilotos, zcalos de lmparas, partes de espejo retrovisor, sistemas deparachoques pintables (sobre todo de PBT modificado con elastmero).

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    Diseo y seleccin de materiales.

    Polmeros de Ingeniera:

    POLISTERES LINEALES (PTE y PBT):

    Propiedades:

    Densidad:1,20 a 1,24 g/cm3.

    Estructura:Termoplsticos amorfos en gran parte, no ramificados, con escasa tendencia a cristalizar.Muy poca absorcin de humedad, por inmersin en agua menos del 0,5 % en peso.En el mercado se encuentran tambin mezclas de PC con ABS, ASA, PET y PBT.Color: Transparente, se puede colorear en cualquier color transparente y opaco. Brillo superficialelevado.

    Material de refuerzo y cargas de relleno: fibras de vidrio, esferillas de vidrio, cargas minerales y tambinfibras de carbono.Propiedades pticas: ndice de refraccin elevado (1,584); transmisin de la luz en la regin visiblehasta el 89 %.

    C

    C H3

    C H3

    OCO

    O

    n

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    Diseo y seleccin de materiales.Polmeros de Ingeniera:

    POLISTERES LINEALES (PTE y PBT):

    Propiedades:

    Propiedades mecnicas: resistencia y dureza elevadas, buena tenacidad; buena rigidez de forma hasta130 C, casi sin influencia de la temperatura. Resistencia elevada al impacto, pero los homopolmerosson muy sensibles a la entalla. Buen comportamiento a largo plazo, incluso a temperaturas elevadas.

    Resistencia a la abrasin satisfactoria cuando las solicitaciones mecnicas son bajas. Buena absorcinde trabajo cuando las solicitaciones son impactos.

    Con fibras de vidrio y, sobre todo, con fibras de carbono se aumenta la resistencia mecnica y larigidez, pero se reduce la tenacidad. Aumento de la resistencia al rayado mediante recubrimientossuperficiales.

    Propiedades elctricas: buen aislamiento, casi independiente del contenido en humedad y de latemperatura ambiental. Las cargas electrostticas se eliminan durante un cierto tiempo medianteantiestticos. Los tipos reforzados con fibras de carbono son antiestticos.

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    Diseo y seleccin de materiales.

    Polmeros de Ingeniera:

    POLISTERES LINEALES (PTE y PBT):

    Propiedades:

    Propiedades trmicas: gran resistencia a la deformacin por calor, hasta 130 C; los tipos reforzadoscon fibra de vidrio, hasta 145 C. La fragilidad no aparece hasta 150 C. Bajo coeficiente de dilatacinlineal, sobre todo en los tipos reforzados con fibra de vidrio.Resistencia a: cidos inorgnicos diluidos, hidrocarburos alifticos saturados, aceites, grasas,carburantes, agua (< 60 C), alcoholes excepto metlico.No resisten a:lcalis en solucin, acetona, amoniaco, hidrocarburos aromticos, benceno, aminas,ozono. Por lo general, la resistencia a la intemperie es suficiente; si la exposicin a radiacin UV ha deser intensa, deben protegerse con aditivos UV, con negro de humo o con tratamientos superficiales. El

    agua provoca degradacin qumica a temperaturas > 60 C.Propiedades fisiolgicas: inodoro e inspido, no irritante. Hay tipos especiales que estn autorizadospara contacto con alimentos..Tensofisuracin:en contacto con algunos productos qumicos, por ej. CCl4, aparecen fisuras en laspiezas inyectadas que tengan tensiones. Mediante un recocido se relajan las tensiones internas y semejora la resistencia a la tensofisuracin.

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    Diseo y seleccin de materiales.Polmeros de Ingeniera:

    POLISTERES LINEALES (PTE y PBT):

    Ejemplos de aplicacin:

    Electrotecnia: carretes de bobinas, regletas de contacto, portavlvulas, fusibles, cajas de distribucin,

    tapas de acumulador, tapas de luminarias y cajas de fusibles, carcasas de ordenador, compact disc.ptica: partes de microscopio, carcasas de prismticos, cmaras fotogrficas, proyectores dediapositivas, cassettes de diapositivas, componentes conductores y colectores de luz.Maquinaria, mecnica fina: componentes para regulacin neumtica, bombas de agua fra, mirillas,vlvulas, aspas de ventilador, partes de mquinas de coser, cartuchos de correo neumtico, filtros taza,aparatos mdicos..Electrodomsticos: vajillas, biberones, encendedores, partes de mquinas de cocina, filtros de cafetera,carcasas de mquina de afeitar, carcassa de aspiradores de polvo, secadores de pelo, mquinas decaf.

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    Diseo y seleccin de materiales.

    Polmeros de Ingeniera:

    RESINAS ACETLICAS (POM):

    Propiedades:

    Son resinas derivadas del formaldehdo. Unidad monomrica: (CH2-O)nEl formaldehdo es extremadamente reactivo consigo mismo y con otros agentes qumicos. Por ello, elpolmero es muy inestable. la terminacin de las cadenas se realizara en solucin empleando anhdridoactico. Esto confera una mayor estabilidad trmica.

    Copolmeros de xido de etileno con trioxano:

    Terminacin inestable trmicamente y puede descomponerse fcilmente en formaldehido. Tambinresulta especialmente sensible a medios alcalinos.final ster. Esto mejora resistencia trmica pero no a los lcalis.

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    Diseo y seleccin de materiales.Polmeros de Ingeniera:

    RESINAS ACETLICAS (POM):

    Propiedades:

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    Diseo y seleccin de materiales.

    Polmeros de Ingeniera:

    RESINAS ACETLICAS (POM):

    Propiedades:

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    Diseo y seleccin de materiales.Polmeros de Ingeniera:

    RESINAS ACETLICAS (POM):

    Propiedades:

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    Diseo y seleccin de materiales.

    Polmeros de Ingeniera:

    RESINAS ACETLICAS (POM):

    Propiedades:

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    Diseo y seleccin de materiales.Polmeros de Ingeniera:

    RESINAS ACETLICAS (POM):

    Propiedades:

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    Diseo y seleccin de materiales.

    Polmeros de Ingeniera:

    RESINAS ACETLICAS (POM):

    Aplicaciones:

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    1. Diseo de materiales plsticos.

    3. Seleccin de materiales. Familias de polmeros:

    COMMODITIES: Poliolefinas. Policloruro de vinilo

    Polmeros de estireno. Poli(metacrilato de metilo) (PMMA).POLIMEROS DE INGENIERIA:

    Poliamidas. Polisteres lineales (poli(tereftalatos de alquileno)) PET, PBT. Policarbonato PC. Resinas acetlicas.

    POLIMEROS DE ALTAS PRESTACIONES: Politeres y politercetonas (PEK, PEEK) Polisulfonas Politerimidas (PEI) LCPs

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    Diseo y seleccin de materiales.

    ndice

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    Diseo y seleccin de materiales.

    Polmeros de Altas prestaciones:

    Polmeros Lquido Cristalinos (LCP)

    Algunos materiales presentan una fase intermedia al fundir. Estos materiales se denominanMesomrficos. En el estado mesomrfico se pueden observar dos fases: Cristales plsticos y cristaleslquidos. En este estado lquido cristalino el material fluye como un lquido manteniendo un gran rangode ordenamiento.Los polmeros Lquido Cristalinos tienen molculas de tipo bastn que se orientan en la direccin decizalla del flujo. Estos LCPs fluyen con facilidad, teniendo una baja viscosidad.

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    Diseo y seleccin de materiales.Polmeros de Altas prestaciones:

    Polmeros Lquido Cristalinos (LCP)

    Una vez el material se enfria la orientacin se conserva dandolugar a propiedades mecnicas muy interesantes en la direccinprincipal. Las propiedades mecnicas (resistencia y mdulo) enla direccin de flujo se aproximan a las del aluminio.

    Los Polmeros Cristales Lquidos se forman a partir de monmerosque son en general largos, planos y rgidos en la direccin de lacadena principal. Se trata en general de polisteres aromticos (p-bencenos separados por grupos COO). Debido a que si laestructura es muy regular los puntos de fusin son muy altos y elmaterial resulta improcesable, la gran mayora de LCPscomerciales son copolmeros y tienen alguna unidad de naftaleno.Algunos tambin pueden ser del tipo polister-poliamida. AlgunosLCPs tienen grupos aromticos laterales unidos a cadenasalifticas flexibles.

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    Diseo y seleccin de materiales.

    Polmeros de Altas prestaciones:

    Polmeros Lquidos Cristalinos (LCP)

    Propiedades:

    Property LCP LCP + 30% Glass Fibre. LCP + 30% Carbon Fibre. Mineral filled LCP.

    Specific Gravity 1.41 1.61 1.5 1.74

    Yield stress (MPa) 135 ___ ___ ___

    Elongation at yield (%) ___ ___ ___ ___

    UTS (MPa) 128 148 129 149

    Elongation at break (%) 2 2 1 3

    Tensile modulus (GPa) 18 17 34 17

    Izod Notched impact strength (kJ/m2) 5.9 5.1 4 1.6

    Izod Unnotched impa ct strength (kJ/m2) 1.1 1.5 0.8 ___

    HDT at 1.8 MPa(oC) 273 248 262 214

    Tm (oC) ___ 312 280 294

    Tg (oC) ___ 120 ___ 120

    Maximum Service Temperature (oC) 220 174 130 130

    Water absorption (%) 0.1 0.03 0.03 0.023

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    Diseo y seleccin de materiales.Polmeros de Altas prestaciones:

    Polmeros Lquidos Cristalinos (LCP)

    Propiedades:

    Buena estabilidad dimensional, tolerancias muy estrechas (es posible alcanzar tolerancias classe T6) .Excelentes propiedades mecnicas incluso a altas temperaturas (mejora si se aaden cargas o fibras).Muy tenaces.

    Altas densidades, aproximadamente 1,4 g/cm3

    . Los grados sin cargas tienen baja resistencia laabrasin.Propiedades trmicas: Tienen un bajo coeficiente de expansin trmica. Temperaturas de fusin delorden de 300oC. La temperatura de transicin vtrea es de unos 120oC. La HDT es de unos 250oC (lamayor de cualquier termoplstico). Las temperaturas continuadas de uso pueden ser de hasta 215oC.Resistencia a: Excelente resistencia la mayora de los productos qumicos, incluyendo cidos,disolventes, agua hirviendo e hidrocarburos. Baja absorcin de agua. Resistentes a la hidrlisis. Buenaresistencia a la intemperie.Procesabilidad:Baja viscosidad, lo que permite facilidad de proceso.Otras propiedades:Baja inflamabilidad y emisin de humos, resistente a altos niveles de radiacin UV.Transparentes a la radiacin por microondas y muy buenas propiedades elctricas.

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    Diseo y seleccin de materiales.

    Polmeros de Altas prestaciones:

    Polmeros Lquidos Cristalinos (LCP)

    Aplicaciones:

    Las aplicaciones de los LCPs se sitan en varios campos entre los que podemos nombrar: Automocin,electricidad y electrnica, telecomunicaciones, procesos qumicos, industria area y aeroespacial.

    Aplicaciones tpicas incluyen: Componentes elctricos y electrnicos, conectores de fibra ptica,dispositivos de telecomunicacin, maquinaria de procesos qumicos, aparatos de diagnosis mdica, enla industria del automvil y construccin de maquinaria, as como en el campo de la tecnologaaeronaval y espacial. Muchas piezas que han sido fabricadas durante mucho tiempo con metal,termoestables u otros termoplsticos pueden ser producidas eficientemente y econmicamenteutilizando Vectra LCP.