Segunda y última parte de otros ensayos de caracterización para plásticos y aditivos para proceso y acabados. Laboratorio de Innovación Tecnológica para el Diseño / Univ. de Guadalajara

1. Otros
ensayos y
aditivos para
plásticos
Alberto Rosa + Francisco J. González Madariga
Cuerpo Académico 381_Innovación Tecnológica para el Diseño
Universidad de Guadalajara

2. Ensayo de dureza
Tipo Rockwell
Este método se basa en la resistencia que
oponen los materiales a ser penetrados; pero
en lugar de determinar la dureza del material
en función de la superficie de la huella que
deja el cuerpo penetrante, se determina en
función de la profundidad de esta huella

3. Ensayo de propagación de llama
ASTM E84
En el techo del túnel se instala el material
que se va a probar y se encienden los
quemadores durante un tiempo determinado
por la especificidad del ensayo.
La propagación de las llamas continúa en el
otro extremo del túnel; por medios
electrónicos se mide el humo producido y se
determinan algunas particularidades del
mismo.

4. Ensayo de reblandecimiento bajo carga
HDT/Heat deflection temperature

5. Ensayos de propiedades eléctricas

6. Aditivos
De proceso
De función

7. Aditivos de proceso
Lubricantes
Antioxidantes
Estabilizadores
Modificadores de viscosidad
Desmoldantes

8. Plastificantes y su problema de migración
Migración del plastificante Sin Migración del plastificante
con Adhesin 7800
Cartón Cartón Alimento Cartón Cartón Alimento
Película de adhesivo Película de adhesivo
Juguete sexual
fabricado en PVC
que muestra la
migración de
plastificantes con
1 día de envoltura

9. Aditivos
$ ! #
" # %
Aditivos de función
Absorción de UV
Agentes de acoplamiento
Agentes antiestáticos
Aromatizantes
Espumantes
Cargas
Fungicidas
Pigmentos y colorantes
Modificadores de impacto
Retardantes de llama

10. Aditivos Anti UV
Hularo
Hularo® is a polyethelene based, extruded and vat-dyed synthetic fiber,
manufactured in Germany. The material is molded into strips which is then hand-
woven onto the frame (a day’s work is required for one armchair). It is much easier
to clean and is longer lasting than natural fibers such a wicker or rattan. It is durable,
tear-proof and highly resistant to UV rays (material is colorfast to 4.5*), chlorine and
salt water, lotions, microorganisms, and stains from food or drink, including alcohol.

11. Aditivos Cargas de
microcerámica
12,23,42 micrones
Dureza
Excelente resistencia a la
abrasión
Baja densidad
Utilizado como barrera térmica en
diferentes materiales

12. Aditivos Cargas de
fibra de vidrio

13. Aditivos Pigmentos
Fluorescentes

14. Aditivos
Pigmentos opacos y traslúcidos

15. Masterbach colores

16. Masterbach texturas

17. Aditivos Masterbach metalizados

18. en que los componentes actúan se muestra en la figura 3.1.
Modificadores de impacto
Acrilonitrilo
CH2=CH-CN
Metilmetacrilato
CH3
CH2=C-COO-CH3
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Butadieno Estireno
CH2=CH-CH=CH2 CH=CH2
Figura 3.1 Efectos de los componentes que integran el Copolímero MABS !
transparente [Domininghaus,1993]

19. vapores de PMEK. Se aprecian perfectamente las dos fases,
MABS y TPU gracias a que la PMEK ataca al MABS, diluyéndolo
Agentes de acoplamiento
y haciendo que sean visibles con más claridad las partículas de
Figura 3.19 Esquema de compatibilización por copolímeros de bloque
TPU.
Sin agente Copolímeros reactivos funcionales
El principio de su acción es reaccionar en la interfase para crear
TPU
in-situ un copolímero de injerto por la reacción entre los grupos
funcionales de los diferentes polímeros. El copolímero
funcionalizado es miscible con la matriz y puede reaccionar
con los grupos funcionales de la fase dispersa (Figura 3.20).
Estos compatibilizantes son más eficientes, tienen una
reactividad ajustable y generalmente son más baratos que los
En la Figura 4.119 se presentan dos micrografías de la zona copolímeros de bloque.
fracturada de una probeta de tipo SENB de la mezcla MABS
70+TPU 30 después de haber estado sometida cuatro horas a Esquema de3.19 Esquema de compatibilizacióncopolímeros de bloque
Figura compatibilización por por copolímeros de bloque
vapores de PMEK. Se aprecian claramente las dos fases, MABS
y TPU. La fase MABS es mayoritaria y tiene una textura rugosa,
la fase TPU es minoritaria y muestra una textura lisa.
Copolímeros reactivos funcionales
En este caso no se aprecia la afloración a la superficie de la El principio de su acción es reaccionar en la interfase para crear
fase elastomérica, aunque esta queda más claramente definida in-situ un copolímero de injerto por la reacción entre los grupos
que cuando no se produce ataque. funcionales de los diferentes polímeros. El copolímero
funcionalizado es miscible con la matriz y puede reaccionar
Copolímeros polares no reactivos fase dispersa (Figura 3.20).
con los grupos funcionales de la
El Estos compatibilizanteseste tipo de compatibilizantes es
principio de acción en son más eficientes, tienen una
reducir la tensión interfacial e incrementar la adhesión por la
reactividad ajustable y generalmente son más baratos que los
Figura 4.116 Superficie de fractura de mezcla MABS 85+TPU 15 expuesta a vapores
Con agente
de PMEK por 4hrs.
copolímeros de bloque.
creación de una interacción polar especifica como un enlace
de hidrógeno o fuerzas de Van der Waals. El compatibilizante
Puede apreciarse que aunque variable, el tamaño medio tiene que ser compatible con una fase (generalmente no polar)
aproximado de las partículas de TPU es aproximadamente de
5µm. Es de resaltar la forma esferoidal de dichas partículas,
y ha de crear una interacción específica con la otra fase. La
hecho que puede explicarse teniendo en cuenta la diferente Esquema de compatibilización por mecanismo de acción.
Figura 3.21 ilustra el copolímeros reactivos funcionales
viscosidad de los componentes que se mezclan. Tras el Figura 3.20 Esquema de compatibilización por copolímeros reactivos funcionales
procesado por extrusión e inyección la fase minoritaria tendería
a adoptar forma de gota en el seno de la matriz MABS.
221
Figura 3.20 Esquema de compatibilización por copolímeros reactivos funcionales
77
Figura 4.119 Superficie de fractura de mezcla MABS 70+TPU 30 expuesta a vapores
Esquema de la compatibilización por copolímeroscopolímeros polares no reactivos
Figura 3.21 Esquema de la compatibilización por
polares no reactivos
de PMEK por 4hrs.
Con respecto a las muestras con un 15% de TPU, la superficie
de rotura aparece más rugosa puesto que el avance de grieta 77

20. Aditivos Laser
Aditivos para marcado láser
Laser
Absorción del Sobrecalentamiento Carbonización de
rayo laser de la partícula la partícula y su entorno

21. olímero del pvc- se comporta
geno. El humo que se produce Aditivo retardante de llama
vo para la salud debido a los
presores de humo de
e humo.

22. Aditivos Antioxidantes: evitan la degradación oxidante durante el procesamiento de plásticos. La degradación oxidante
puede provocar el deterioro de las propiedades físicas y/o mecánicas de los productos plásticos.
Estabilizadores UV: protegen el polímero de la degradación provocada por la luz ultravioleta (UV) para preservar las
propiedades físicas y/o mecánicas del producto plástico.
Antimicrobianos: ayudan a prevenir la contaminación de los materiales plásticos en los casos en que una parte del
material podría ser susceptible al ataque microbiológico. Esos ataques pueden provocar manchado, alteración del
color, olor y pérdida de estética, pero también problemas más importantes como pérdida de las propiedades de
aislamiento eléctrico, falta de higiene y pérdida general de las propiedades mecánicas del material.
Reductores AA: reducen los niveles residuales de acetaldehido (AA) en el tereftalato de polietileno (PET).
Retardantes de llama: impiden la ignición o la propagación de llama en el material plástico. Los plásticos se utilizan
extensamente en aplicaciones críticas de construcción, electricidad y transporte que deben cumplir normas de
seguridad contra incendio, ya sea por reglamentaciones obligatorias o por normas voluntarias. Los retardantes de
llama se agregan a los plásticos para cumplir con estos requisitos.
Barreras de oxígeno: están destinadas a aumentar la duración de conservación total de un producto mediante la
reducción del oxígeno que penetra en un recipiente.
Aditivos para resistencia al rayado y marcado: reducen, y en algunos casos eliminan, el marcado y el rayado en
la superficie de un polímero. Ambos eventos dan como resultado defectos estéticos desagradables en la pos-
producción o el montaje.
Agentes deslizantes: ayudan a alterar las características superficiales del material. Resultan beneficiosos en
envases, para el desencajado de botellas. También mejoran la compactación del preformado y la evacuación del
producto, y ayudan a eliminar la adherencia del preformado (desmoldado). Además, los agentes deslizantes pueden
alterar el coeficiente de rozamiento de la película, para evitar que las películas se adhieran a sí mismas o a los
equipos de producción durante su procesamiento.
Agentes antiestáticos ayudan a prevenir la generación de carga estática que puede ocurrir durante el
procesamiento, transporte, llenado o cualquier manejo de la pieza plástica. La carga estática puede provocar la
acumulación de polvo o incluso una formación de chispas que puede ser peligrosa en determinados ambientes.
Abrillantadores ópticos: aumentan la blancura o el brillo de un material.
Agentes espumantes químicos: insertan un agente espumante en un termoplástico por medio de un compuesto
que libera gas cuanto se calienta a una temperatura determinada.
Agentes nucleantes: mejoran las propiedades de los polímeros por modificación de los cristales que los componen.
Las mejoras en las propiedades comprenden: brillo, claridad óptica, reducción del alabeo y tiempos de ciclo más
cortos.

23. DNA plastics