POLIESTERINSATURADO Y PROCESOS INDUSTRIALES IV       MATERIALES                  UP                         MÓDULO PLÁSTICOS
TERMOFIJOS• Las resinas              • pasando de un  termoestables son          material fusible y  aquéllas que cambian ...
TERMOFIJOS• En el proceso           • Formándose  reactivo de               macromoléculas  entrecruzamiento o        orie...
TERMOFIJOS• El retículo         • Lo que hace a los  tridimensional        termofijos o  formado confiere al   termoestabl...
TERMFIJOS• En general, poseen    • Es por ello que los  una buena estabilidad materiales  dimensional,            termoest...
TERMOFIJOS• Aplicaciones  domésticas:              • Construcción:  Interruptores, asas,       Espumas  etc.              ...
TERMOFIJOS• Muebles: Puertas      • - Herramientas: Papel  imitación madera,       de lija, etc  pantallas de  lámparas, e...
TERMOFIJOS• La transformación, que ocurre rápidamente y de forma  irreversible, en la que el material pasa desde un estado...
TERMOFIJOS• Después de la gelifícación, la reacción continúa hasta la  formación de un retículo infinito, con un aumento  ...
POLIESTER INSATURADO          UP• En 1894 se desarrolla el • En 1936 se descubre que  primer poliester             la velo...
UP• El UP tambien es       • El UP tambien es  conocido como            denominado “Resina  “Resina Reactiva”,       Polie...
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UP ortoftalica•   Anhidrido oftalico   • Buenas propiedades•   Anhidrido maleico      mecánicas•   Propilen glicol      • ...
UP isoftalica• Acido isoftalico    • Elevada resistencia• Anhidrido maleico     quimica• Propilen glicol     • Alta resist...
UP cloréndicas•   Ácido tetrahidroftalato • Excelente resisitencia•   Anhidrido maleico         química•   Di etilen glico...
UP clasificación• Otra forma de  clasificar la resina  poliester (UP) es por  su uso practico, es  decir, mas cargas y  re...
Up sin carga (PURA)• Efectúa su             • Encapsulados  polimerización al        artesanales  medio ambiente, para   •...
UP con carga• Disminuye la rigidez   • Carretes de bobinas  del material           • Piezas imitacion• Aumenta la         ...
UP con carga
UP con refuerzo• Presenta una elevada    • Se genera una  rigidez                   elevada resitencia a• La FV es el mate...
UP con refuerzo
UP con carga y con refuerzo• CARGA                • REFUERZOS- Proporciona          - Confiere tenacidad  acabados        ...
UP compuesto de moldeo• Los compuestos de        •   UP  moldeo son               •   Cargas  formulaciones en las     •  ...
UP compuestos de moldeoUP                            BMCCargasAditivos       Compuesto                de moldeoFVPigm...
FIBRA DE VIDRIO• Es un material fibroso      •   Sus principales  que se obtiene al hacer         propiedades son: buen  p...
FV fabricación• Fusión – composiciónLas materias primas, finamente • Ensimado, consiste en revestir  molidas, se mezclan d...
FV fabricacion• Bobinado                           • SecadoLos hilos obtenidos de la unión de   Una vez realizado el bobin...
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Aplicaciones
FIBRA DE CARBONO FC• Se denomina fibra de     • y cuya materia prima  carbono a un compuesto     normalmente es el PAN  no...
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FC aplicaciones
Tejidos de FC• Los tejidos a base de fibra de carbono son materiales en los  que no se ha colocado todavía la matriz de re...
Tejidos de FC• Cabe destacar que dependiendo de la  orientación del tejido, la tela de carbono  puede ser más fuerte en un...
Tejidos mas comunes en FV• Tejido plano o plain: es  • Tejido cruzado o twill: el  aquel en el que cada        número de h...
Tejidos FC• Tejido satinado o satín: en las telas del tejido  satinado el entrelazado es similar al del  cruzado, aunque e...
Fibra Aramidica FA• Las fibras de aramida son fibras de origen  orgánico y sintético, se obtienen por hilado de  poliamida...
FA fabricación• Se trata de una poliamida aromática  llamada poliparafenilenotereftalamida con  una estructura química per...
Tipos de FA• Fibra continua: disponible en   • Fibra discontinua: la utilización  mechas de filamentos              de ara...
Tipos de FA• Los mats y fieltros de fibra   • Formada por fibras cortadas  corta, son fieltros o mantas     fibriladas que...
Propiedades FA• Elevada resistencia específica a la tracción: debido a su  alto grado de cristalinidad. Es 5 veces más res...
FA Aplicaciones
FA propiedades• Baja resistencia a compresión y flexión: a diferencia del  resto de las fibras que tienen valores similare...
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presentacion que habla sobre la resina poliester, sus aplicaciones y sus principales refuezos fibra de vidrio, fibra de carbono y fibra aramidica

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  1. 1. POLIESTERINSATURADO Y PROCESOS INDUSTRIALES IV MATERIALES UP MÓDULO PLÁSTICOS
  2. 2. TERMOFIJOS• Las resinas • pasando de un termoestables son material fusible y aquéllas que cambian soluble a otro no irreversiblemente bajo fusible e insoluble, la influencia del calor, por la formación de de la luz, de agentes un retículo fotoquímicos y de tridimensional agentes químicos covalente.
  3. 3. TERMOFIJOS• En el proceso • Formándose reactivo de macromoléculas entrecruzamiento o orientadas en todas de curado, las las direcciones y con cadenas poliméricas numerosos enlaces (reactivos covalentes entre termoplásticos o ellas. líquidos) reaccionan entre sí y, a la vez, con un agente de entrecruzamiento
  4. 4. TERMOFIJOS• El retículo • Lo que hace a los tridimensional termofijos o formado confiere al termoestables aptos material curado unas para múltiples propiedades aplicaciones. mecánicas, térmicas y de resistencia química muy elevadas
  5. 5. TERMFIJOS• En general, poseen • Es por ello que los una buena estabilidad materiales dimensional, termoestables se estabilidad térmica, aplican en múltiples resistencia química y campos, por ejemplo propiedades • Aeroespacial: eléctricas Componentes de misiles, alas, fuselajes, etc.
  6. 6. TERMOFIJOS• Aplicaciones domésticas: • Construcción: Interruptores, asas, Espumas etc. aislantes, techos, cha• Automoción: Piezas pas para forrar ligeras para sustituir paredes, pinturas, etc metales, frenos, . pinturas, etc. • Vestimenta: Botones, ropa tratada, etc. • Eléctrico: Cuadro conexiones, recubrimi entos, etc.
  7. 7. TERMOFIJOS• Muebles: Puertas • - Herramientas: Papel imitación madera, de lija, etc pantallas de lámparas, etc.• Médico: Rellenos dentales, implantes ortopédicos, etc.• Recreo: Raquetas tenis, barcas, etc.
  8. 8. TERMOFIJOS• La transformación, que ocurre rápidamente y de forma irreversible, en la que el material pasa desde un estado de líquido viscoso hasta un estado de gel elástico, que marca el inicio de la aparición del retículo, suele llamarse punto de gel.• La gelificación es característica de los termoestables y tiene una gran importancia en el procesado. El punto de gel es crítico en la manipulación de los materiales termoestables, ya que a partir de este estado el material deja de fluir y no puede ser procesado.• El fenómeno de la gelificación ocurre en una etapa determinada del proceso reactivo y depende de la funcionalidad, reactividad
  9. 9. TERMOFIJOS• Después de la gelifícación, la reacción continúa hasta la formación de un retículo infinito, con un aumento sustancial de la densidad de entrecruzamiento, de la temperatura de transición vitrea y de las propiedades físicas últimas alcanzadas.
  10. 10. POLIESTER INSATURADO UP• En 1894 se desarrolla el • En 1936 se descubre que primer poliester la velocidad de curado insaturado lineal “endurecimiento” del UP• En 1934 se realiza la aumenta con la adición reticulación del poliester de monomeros insaturado lineal, con la insaturados denominados finalidad de obtener un agentes de material que presentara entrecruzamiento la suficiente rigidez para • En 1942 se utiliza el UP fabricar una pieza con FV, la cual aumenta moldeada sus propiedades mecánicas
  11. 11. UP• El UP tambien es • El UP tambien es conocido como denominado “Resina “Resina Reactiva”, Poliester” con el por que la reticulacion objetivo de no y polimerización se confundir los efectuan al momento poliesteres saturados del moldeo lineales como el PET o el PBT
  12. 12. UP fabricación• El UP lineal se fabrica por policondensación a partir del uso de• Ácidos di-carboxilicos insaturados (acido • Glicoles: maleico) o - Propilen glicol• Ácidos di-carboxilicos - Butilen glicol saturdos (ácido ortoftálico)
  13. 13. UP clasificación• En función de las • Ortoftalica materias primas que • Isoftalica se usan para formular • Cloréndica la resina poliester y los porcentajes de dicha formulación, se obtienen los siguientes grados comerciales
  14. 14. UP ortoftalica• Anhidrido oftalico • Buenas propiedades• Anhidrido maleico mecánicas• Propilen glicol • Pobre resistencia• Estireno química - Macetas - Encapsulados - Lanchas - Sillas - gel coat o resanadores
  15. 15. UP isoftalica• Acido isoftalico • Elevada resistencia• Anhidrido maleico quimica• Propilen glicol • Alta resistencia a la corrosión por intemperismo - Recubrimientos - Gel coats
  16. 16. UP cloréndicas• Ácido tetrahidroftalato • Excelente resisitencia• Anhidrido maleico química• Di etilen glicol • Varios grados de• Estireno resistencia al fuego • Grados autoextingibles
  17. 17. UP clasificación• Otra forma de clasificar la resina poliester (UP) es por su uso practico, es decir, mas cargas y refuerzos • Pura • Con carga • Con refuerzo • Con carga y con refuerzos
  18. 18. Up sin carga (PURA)• Efectúa su • Encapsulados polimerización al artesanales medio ambiente, para • Encapsulados para su formulación se componente debe utilizar el electronicos adecuado agente de • Aislammiento entrecruzamiento (acelerador y • Piezas de decoración catalizador)• Colorante o absorvedor UV
  19. 19. UP con carga• Disminuye la rigidez • Carretes de bobinas del material • Piezas imitacion• Aumenta la marmol, madera o resistencia a la porcelana (silestone, abrasión Zodiaq, Corian)• Carbonato de calcio • Articulos deportivos• Caolín • Concreto polimerico• Mica • Pasta automotriz• Arena sílica (verde)• Talco
  20. 20. UP con carga
  21. 21. UP con refuerzo• Presenta una elevada • Se genera una rigidez elevada resitencia a• La FV es el material tensión que por excelencia se • Resitencia a la ha combinado con UP intemperie• FC, Fibra aramidica o • Resistencia química fibras naturales • Baja conductividad• Las fibras generan el térmica mejor medio de • Incombustible refuerzo mecánico • Inerte estructural
  22. 22. UP con refuerzo
  23. 23. UP con carga y con refuerzo• CARGA • REFUERZOS- Proporciona - Confiere tenacidad acabados - Aumenta resitencia- Mejora propiedades en rodos los sentidos Al combinar ambos, se busca obtener propiedades equilibradas que pueda competir con termoplásticos de especialidad La combinación recibe el nombre de compuesto de moldeo
  24. 24. UP compuesto de moldeo• Los compuestos de • UP moldeo son • Cargas formulaciones en las • Aditivos que se combinan diferentes cargas, • FV aditivos refuerzos con • Pigmentos UP • Agentes de entrecruzado
  25. 25. UP compuestos de moldeoUP BMCCargasAditivos Compuesto de moldeoFVPigmentos SMCAgentes de entrecruzado
  26. 26. FIBRA DE VIDRIO• Es un material fibroso • Sus principales que se obtiene al hacer propiedades son: buen pasas vidrio fundido a aislamiento térmico, través de un disco con inerte ante ácidos y que barrenos muy finos, que soporta altas al solidificarse tiene temperaturas. suficiente flexibilidad para• Sus propiedades y el bajo ser usado como fibra precio de sus materias primas, le han dado popularidad en muchas aplicaciones industriales
  27. 27. FV fabricación• Fusión – composiciónLas materias primas, finamente • Ensimado, consiste en revestir molidas, se mezclan de forma los filamentos con una fina homogénea, es introducida en película (ensimaje) que está un horno de fusión directa y constituida en general por una calentada a una temperatura dispersión acuosa de diversos de fusión que ronda los 1550 compuestos químicos que C presentan una función bien definida.• Fibrado El vidrio en estado fundido, al salir del horno, es El ensimaje se deposita sobre los conducido por unos canales filamentos a la salida de la (Feeders) alimentando las hilera cuando la temperatura hileras de fabricación de fibras del vidrio está todavía comprendida entre los 60 y• La salida del material esta a 120 C unos 12500c y fluye a una velocidad de 10 a 60 m/seg
  28. 28. FV fabricacion• Bobinado • SecadoLos hilos obtenidos de la unión de Una vez realizado el bobinado se los filamentos son bobinados pasan por diferentes para dar lugar a productos dispositivos de secado con finales (roving directo) o objeto de eliminar el exceso de productos intermedios agua en el que se había (ovillos). Es en este proceso disuelto el ensimaje y otorgarle donde se controla la velocidad un tratamiento térmico de rotación de la bobinadora y necesario para consolidar sus por tanto la velocidad de propiedades frente a las estirado de la fibra de vidrio. aplicaciones a las que será sometido.
  29. 29. FV presentacion• Mecha o roving tiene • Velo o Surface Mat mayor resistencia parecido a la colchoneta mecanica en una (mas delgado) con dirección y son carretes menos unidad por área de hilos de 60 hebras • Filamento cortado o• Colchoneta o mat trozos Choped strand, de 5 cm aprox. monofilamento cortado Dispuestos de manera entre 1.5 y 5 cm aleatoria• Petatillo o Woven roving, son cabos de mecha entrecruzados a 900
  30. 30. Fv presentación
  31. 31. Aplicaciones
  32. 32. FIBRA DE CARBONO FC• Se denomina fibra de • y cuya materia prima carbono a un compuesto normalmente es el PAN no metálico de tipo (poliacrilonitrilo). Es un polimérico, integrado por material muy caro, de una fase dispersante que propiedades mecánicas da forma a la pieza que elevadas y ligero se quiere fabricar, normalmente alguna resina, y una fase dispersa, un refuerzo hecho de fibras, en este caso, de carbono
  33. 33. FC propiedades • Dependiendo del proceso de fabricación se• La fibra de carbono es un obtienen fibras de bajo material muy caro, de módulo, alta resistencia y propiedades mecánicas alargamiento a la rotura o elevadas y ligero. fibras de alto módulo de• Las altas características gran aplicación en el mecánicas son debidas al campo aeroespacial alto grado de orientación de los cristales a lo largo de los ejes de las fibras.
  34. 34. FC aplicaciones
  35. 35. Tejidos de FC• Los tejidos a base de fibra de carbono son materiales en los que no se ha colocado todavía la matriz de resina. Suelen tener entre el 95 y el 98% de las fibras en dirección longitudinal y entre el 2% y el 5% en la dirección transversal, para efectuar el cosido e impedir el deshilachado de los longitudinales.• Los tejidos suelen tener un espesor de entre 0’ 13 y 0’ 30 mm, con gramaje de entre 200 y 800 g/m 3 . Se suelen presentar con anchos de entre 30 y 60 cm, en rollos de entre 40 y 100 m de longitud, que posteriormente se cortan en obra a las dimensiones deseadas.
  36. 36. Tejidos de FC• Cabe destacar que dependiendo de la orientación del tejido, la tela de carbono puede ser más fuerte en una dirección determinada o igualmente fuerte en todas las direcciones. Las fibras ofrecen sus mejores propiedades cuando se entretejen en la dirección de las tensiones, es decir, que en un caso ideal deberían alinearse las direcciones de las fibras con la dirección de la fuerza exterior.
  37. 37. Tejidos mas comunes en FV• Tejido plano o plain: es • Tejido cruzado o twill: el aquel en el que cada número de hilados hilado longitudinal y longitudinales que transversal pasa por pueden pasar sobre los encima de un hilo y por transversales (y debajo del próximo. Esta recíprocamente) pueden construcción proporciona variarse, dando distintas una tela reforzada que es construcciones de tejidos ampliamente usada en cruzados. Estos se aplicaciones generales y marcan más fácilmente garantiza laminados de que los tejidos planos? y buen espesor. Esta tela son fácilmente es muy estable, por lo humedecidos para que se que difícilmente se adhieran a la resina. - distorsiona. -
  38. 38. Tejidos FC• Tejido satinado o satín: en las telas del tejido satinado el entrelazado es similar al del cruzado, aunque el número de hilados longitudinales y transversales que pasan recíprocamente por encima y por debajo, antes del entrelazado, es mayor. Por lo tanto, un lado del tejido se construye principalmente con fibras longitudinales, y el otro lado, con transversales. Tiene un excelente acabado superficial, similar al satín, de ahí su nombre.
  39. 39. Fibra Aramidica FA• Las fibras de aramida son fibras de origen orgánico y sintético, se obtienen por hilado de poliamidas aromáticas del tipo politereftalato de polifenilendiamina• El grupo de fibras de aramida es un grupo potencialmente de fibras basado en la alta resistencia y rigidez que es posible obtener en polímeros completamente alineados. Son poliamidas con radicales aromáticos, unidos con radicales de bencilo, resultando unas fibras mucho más resistentes, térmica y mecánicamente.
  40. 40. FA fabricación• Se trata de una poliamida aromática llamada poliparafenilenotereftalamida con una estructura química perfectamente regular cuyos anillos aromáticos dan como resultado las moléculas del polímero con las propiedades de una cadena razonablemente rígida.• Las fibras se fabrican por procesos de extrusión e hilado
  41. 41. Tipos de FA• Fibra continua: disponible en • Fibra discontinua: la utilización mechas de filamentos de aramida en forma de fibra contínuos. Estos filamentos corta o discontinua s conoce pueden obtenerse igualmente su inherente tenacidad y sin acabado y ser procesados naturaleza fibrilar permite la mediante diferentes creación de formas de fibra operaciones textiles debido a que no son posibles para otros su poca fragilidad y relativa refuerzos. Sus presentaciones alta flexibilidad. Los ROVING son: la fibracorta está disponible desde los 6’ 4 y mechas se utilizan en hasta los 100mm de longitud, enrollamiento aunque no sea tan rígida como filamentario, cintas de la continua, sin embargo es preimpregnado y procesos de más resistente al pandeo. pultrusión.• Los tejidos, son la principal forma utilizada en materiales compuestos con fibra de aramida
  42. 42. Tipos de FA• Los mats y fieltros de fibra • Formada por fibras cortadas corta, son fieltros o mantas fibriladas que pueden utilizarse formados por hilos cortados y como aditivos especiales. mantenidos por un ligante. NOMEX, utilizado en PULP, únicamente disponible estructuras sándwich de nido para el caso de la aramida, de abeja. debido a su carácter fibrilar, más fácilmente mezclable con la resina que la fibra corta.
  43. 43. Propiedades FA• Elevada resistencia específica a la tracción: debido a su alto grado de cristalinidad. Es 5 veces más resistente que el acero.• Estabilidad mecánica: buena en el rango térmico - 30ºC/200ºC. Es recomendable trabajar con este tipo de fibra en el rango térmico de estabilidad.• Alto módulo de elasticidad: y baja elongación a la rotura.• -Gran tenacidad y alta resistencia al impacto: no son frágiles y tienen una alta capacidad de absorción de energía.• Químicamente estable: aunque susceptibles de ser atacada por ácidos fuertes. Son resistentes a las llama y autoextinguibles.
  44. 44. FA Aplicaciones
  45. 45. FA propiedades• Baja resistencia a compresión y flexión: a diferencia del resto de las fibras que tienen valores similares para resistencias a la tracción y a compresión.• Pérdida de resistencia en presencia de humedad: en torno a un 10%. En el rango de temperaturas de estabilidad mecánica, en presencia de humedad puede darse esta pérdida.• Baja adherencia a matrices termoplásticas.• La combinación de baja densidad con alta resistencia y alto módulo elástico confiere a las fibras de aramida la mayor resistencia a tracción específica de cualquier material y un alto módulo elástico incluso en comparación con la fibra de carbono.
  46. 46. FA Aplicaciones

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