El documento describe una nueva tecnología de extrusión reactiva para resinas termoendurecibles desarrollada por INDRESMAT. La tecnología permitirá fabricar de manera continua barras, tubos, perfiles y otros productos con resinas como poliéster, poliuretano y epoxi. La extrusora usa pistones para empujar la resina reaccionante a través de compartimentos, creando un flujo continuo para la extrusión. Esto permitirá fabricar productos con alta productividad para sectores como la construcción

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Resumen
INDRESMAT es un proyecto de innovación
que presentará el diseño de una nueva tec-
nología de extrusión en las Networking Acti-
vities del Encuentro Internacional del Plástico
y del Caucho del 2 al 6 de octubre en Barce-
lona (EQUIPLAST 2017). La tecnología dise-
ñada posibilitará la introducción en el mer-
cado de productos extruidos fabricados con
resinas termoendurecibles tales como resinas
de poliéster, poliuretano, fenólicas y epoxi en-
tre otras. Esta nueva tecnología de extrusión
reactiva permitirá la fabricación con una alta
productividad de barras, tubos, canalizacio-
nes, perfiles, bandejas, planchas, bloques y
productos similares para aplicaciones de ele-
vadas exigencias técnicas en diferentes sec-
tores industriales y especialmente en la cons-
trucción, incorporando características propias
de los plásticos termoestables relacionadas
principalmente con su comportamiento frente
a la temperatura, a los agentes químicos y a
los esfuerzos mecánicos.
Palabras clave: extrusión, plásticos, resinas
termoendurecibles, termoestables, innova-
ción, industrial, construcción, tuberías, plan-
chas, perfiles
REVISTA DE PLÁSTICOS MODERNOS Vol. 114 Número 725 Julio-Agosto 2017
Autor: Pablo R. Outón
MSc. Alta Especialización en Plásticos y Cauchos
INDRESMAT (Barcelona)
www.linkedin.com/in/pablo-r-outón
info@indresmat.com
www.indresmat.com
Nueva tecnología de
extrusión reactiva de resinas
termoendurecibles para
productos de construcción y
otros sectores industriales

2. Abstract
INDRESMAT is an innovation projet that will
present the design of an new extrusion te-
chnology at the Networking Activities of the
International Plastics and Rubber Event from
October 2nd
to 6th
in Barcelona (EQUIPLAST
2017). The designed technology will intro-
duce new extruded products into the mar-
ket made from thermosetting resins such as
polyester, polyurethane, phenolic and epoxy
resins, among others. This novel reactive
extrusion technology will enable a high pro-
ductivity of bars, tubes, pipes, profiles, trays,
plates, blocks and similar products to be used
in high tech applications for different indus-
trial sectors and especially in construction.
These materials will incorporate new features
of plastic thermosets into the new products,
which are mainly related to their behavior
against temperature, to chemical agents and
to mechanical stresses.
Keywords: extrusion, plastics, thermoset-
ting resins, thermosets, innovation, indus-
trial, construction, pipes, sheets, profiles.
Contexto de mercado
En el mundo del plástico, los materiales ter-
moplásticos convencionales representan hoy
en día una cuota de mercado en torno al 85%
de la demanda mundial de todos los plásticos
[1], siendo la extrusión el proceso de trans-
formación que mayor volumen de producción
genera, seguido del proceso de inyección.
Concretamente, la nueva tecnología de ex-
trusión que se presenta en este artículo en-
contrará numerosas aplicaciones en el sector
de la construcción, donde el mercado euro-
peo de la tubería y perfiles abarcó el 55% del
consumo de todos los plásticos en este sector
durante 2015 [2].
Tomando de referencia al PVC como el plásti-
co de mayor demanda en el sector de la cons-
trucción, la fabricación de tuberías y perfiles
con este termoplástico (Figura 1) representó
aproximadamente el 60% del consumo total
de plásticos en dicho sector durante 2015 [2],
siendo la tubería rígida de PVC la aplicación
riales, ya que materias primas como los me-
tales, el cemento y los cerámicos, entre otros,
están dando paso a la entrada de productos
fabricados con nuevos materiales plásticos.
En el contexto de mercado descrito resulta
muy interesante extender el modelo de ex-
trusión a las resinas termoendurecibles, ya
que esta situación representa una oportuni-
dad de negocio para estos materiales dada
la dimensión y segmentos de mercado que
podrán ser accesibles a productos de eleva-
das prestaciones técnicas. Debido a que las
resinas termoendurecibles ofrecen nuevas
ventajas para los productos extruidos, cabe
mencionar como aplicaciones de alto valor
añadido la posibilidad de canalizar fluidos ca-
lientes, disolventes o incluso líquidos corrosi-
vos manteniendo la integridad de su estructu-
ra. Además, existe también una oportunidad
de mercado en aplicaciones donde los termo-
plásticos por su naturaleza no hayan podido
acceder todavía y que podrán ocupar produc-
tos con propiedades termoestables como los
con un mayor volumen de negocio, situándo-
se en torno a los 2.000 M€ para ese año en
Europa [3].
A pesar de la controversia que han generado
algunos estudios en los que se indica la po-
sible existencia de un estancamiento de la
demanda de PVC, e incluso en alguno de ellos
se prevé una contracción de la demanda para
los próximos años en Europa [4], la realidad
es que en el mercado de las tuberías y cana-
lizaciones el PVC se mantiene a nivel mun-
dial como el material de elección principal por
los fabricantes de este tipo de productos. No
obstante, existe un crecimiento potencial de
la demanda asociado a un aumento de la ac-
tividad económica a nivel global, no solo para
el PVC sino también para todos los materia-
les plásticos en este segmento de mercado.
Relacionado con esto, es conocido que en el
mercado de la tubería y de los productos ex-
truidos en general, se está produciendo en
todos los sectores una situación que es muy
favorable a la introducción de nuevos mate-
que ofrece la tecnología de extrusión diseña-
da por INDRESMAT.
Contexto tecnológico y fundamento de
la nueva tecnología de extrusión de
resinas
La extrusión de resinas termoendurecibles es
un proceso que hoy en día se encuentra téc-
nicamente muy poco desarrollado debido a
su dificultad técnica, falta de eficiencia y bajo
rendimiento de los dispositivos diseñados
hasta la fecha. En el pasado ha habido diver-
sas propuestas para el desarrollo de este tipo
de productos [5,6], las cuales no han tenido
mucho éxito tal y como demuestra la escasa
oferta de dispositivos para el procesado en
continuo de resinas. Además, tampoco se en-
cuentran en el mercado productos de extru-
sión fabricados con esta familia de materiales
plásticos. De forma comercial, lo más pare-
cido a estos productos son aquellos obteni-
dos mediante procesos de pultrusión, aunque
este proceso es extremadamente lento, la
Figura 1. Tuberías y perfiles de PVC
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geometría de los productos es muy reducida
y su diseño está necesariamente asociado al
refuerzo de estos materiales con fibras.
La tecnología diseñada por INDRESMAT [7] ha
tenido en cuenta las limitaciones técnicas de
las extrusoras de husillo convencionales para
termoplásticos a la hora de procesar resinas
y las ventajas que ofrecen las inyectoras de
pistón. Mientras que las extrusoras de husillo
están diseñadas para el transporte de sólidos
que funden a cierta temperatura para lograr
un proceso de extrusión tras su solidificación,
la extrusora diseñada para resinas termoen-
durecibles se basa en la existencia de más
de un compartimento de impulsión, donde la
mezcla líquida reaccionante es empujada por
pistones que trabajan de modo sincronizado,
creando flujos alternantes de material que
convergen en un único flujo a la salida del ca-
bezal de extrusión y que conformará la pieza
sólida extruida.
El fundamento de esta nueva tecnología de
extrusión híbrida, la cual combina la opera-
tividad del proceso inyección con la funcio-
nalidad de un proceso de extrusión, reside
en la generación de un caudal constante de
resina cuya reacción de curado es controlada
mediante la dosificación regulable de un sis-
tema catalizador y la aplicación de un perfil
de temperaturas a lo largo de los elementos
básicos conectados en serie que componen la
extrusora (Figura 2).
Cabe destacar una funcionalidad importante
de la extrusora de resinas termoendurecibles,
como es la posibilidad de acoplamiento a dis-
positivos análogos habitualmente empleados
en la extrusión de termoplásticos, lo que per-
mitirá el recubrimiento y laminado de otros
materiales.
Ventajas de la nueva tecnología y
aplicaciones de alto valor añadido
La introducción en el mercado de la tecnología
de extrusión reactiva de resinas termoendu-
recibles no sólo aportará ventajas asociadas
a las propiedades de los nuevos materiales
a extruir, sino que proporcionará importantes
ventajas a nivel de proceso. A nivel de proce-
para obtener productos con tramos regulares
con diferentes características mediante una
programación pre-establecida.
A nivel de producto, la introducción de resi-
nas termoendurecibles proporcionará a los
productos de extrusión una elevada resisten-
cia térmica, química, mecánica, al desgaste y
a la abrasión, así como una alta durabilidad.
Los materiales termoestables ofrecen nume-
rosas ventajas a pesar del bajo desarrollo
tecnológico actual para su procesado en con-
tinuo a partir de resinas, siendo el mayor cos-
te de las resinas termoendurecibles respecto
a los materiales termoplásticos lo que ha su-
puesto hasta ahora una desventaja evidente
en aplicaciones de bajos requisitos técnicos.
No obstante, el desarrollo de esta nueva tec-
nología supondrá un avance importante en el
mercado de los plásticos extruidos ya que la
productividad y versatilidad de la extrusora,
añadido a la amplia gama de propiedades que
se pueden obtener con las diferentes resinas
termoendurecibles, permitirá fabricar pro-
so, la extrusión de resinas termoendurecibles
permitirá alcanzar los siguientes resultados:
• Elevada capacidad de producción.
• Elevada eficiencia energética.
• Elevada simplificación y flexibilidad del
proceso de extrusión.
• Elevada capacidad de personalización de
productos.
• Reducida necesidad de aditivos de proce-
so.
Entre las ventajas a nivel de proceso, cabe
destacar la modificación en tiempo real de la
formulación de la resina sin necesidad de rea-
lizar largas paradas para intercambiar y lim-
piar elementos internos, ya que se podrá lim-
piar toda la máquina con una circulación de
resina libre de catalizador evitando mermas
de material ya que ésta se podrá recircular
al sistema de alimentación. Además, varian-
do los caudales de entrada de distintas mate-
rias primas se puede modular las propiedades
ductos de alto valor añadido dando entrada a
estos productos en el mercado en diferentes
sectores, donde algunos ejemplos se indican
a continuación.
Productos en el sector de la
construcción
La elevada resistencia a agentes químicos, a
la corrosión y al desgaste de las resinas en
general, permitirá fabricar tuberías y canali-
zaciones subterráneas para líquidos con una
durabilidad mayor. Además, en caso de fu-
gas por pequeñas roturas o perforaciones, se
podrá reparar in situ sellando dichas fugas
empleando la misma resina con la que fue fa-
bricada la tubería sin necesidad de extraer,
desechar y reponer el tramo entero. Otra
aplicación es la fabricación de tuberías resis-
tentes a deslizamientos de tierras o pequeños
terremotos combinando segmentos rígidos y
flexibles de forma periódica, gracias a que la
extrusora diseñada permite modificar la for-
mulación en tiempo real simplemente varian-
Figura 2. Elementos básicos de la extrusora para resinas termoendurecibles de INDRESMAT
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4. do los caudales de entrada de las materias
primas para lograr dichas propiedades. Gra-
cias a la capacidad de espumación de algunas
de las resinas, también se podrán fabricar
tuberías muy ligeras de gran diámetro para
conductos de respiración o aireación.
Productos en el sector industrial
La elevada resistencia térmica de ciertas re-
sinas permitirá la canalización y conducción
de fluidos o gases calientes manteniendo su
estructura en procesos industriales que ac-
tualmente no permite el uso de materiales
termoplásticos. Además, la elevada resisten-
cia química de estos materiales permitirá la
canalización y conducción de disolventes, de
determinados fluidos corrosivos y de agentes
químicos agresivos que actualmente emplean
necesariamente materiales no termoplásti-
cos.
sistencia a la temperatura y a la intemperie,
minimizando así el riesgo de cortocircuitos.
Segmentos de mercado, ciclo de vida y
sostenibilidad de los productos
En cualquier desarrollo tecnológico que im-
plica la creación de una nueva tecnología de
fabricación, la dificultad técnica en el escala-
do será el factor limitante para el acceso de
los productos a los diferentes segmentos de
mercado. La construcción es quizás el sector
que tiene mayor recorrido y se representa en
la Figura 3 de forma esquemática los princi-
pales segmentos de mercado y la secuencia
temporal de acceso a los mismos.
Además de la dificultad técnica en el escala-
do existen por cada segmento y aplicación,
según el sector, consideraciones regulatorias
a las que los nuevos materiales deben ajus-
tarse, los cuales han de satisfacer un nivel de
exigencia de calidad durante toda la vida del
Productos en el sector del transporte,
naval y aeronáutico
La elevada resistencia química y capacidad
de espumación de algunas de las resinas
disponibles en el mercado permitirá fabricar
conducciones y tuberías ligeras resistentes
a aceites, combustibles y otros agentes quí-
micos presentes en las zonas de motores o
transporte de hidrocarburos.
Productos en el sector eléctrico
La elevada resistencia a la temperatura de
ciertas resinas permitirá fabricar conduccio-
nes y perfiles con una protección al fuego su-
perior ya que estos materiales no funden y
mantienen su estructura a elevadas tempe-
raturas. Además, empleando dispositivos de
recubrimiento acoplados a la extrusora se po-
drá revestir el cableado eléctrico con material
termoestable flexible para mejorar su aisla-
miento a agentes externos, mejorando la re-
producto y también de sostenibilidad desde
su fabricación hasta su posterior eliminación
una vez se ha agotado su ciclo de vida.
Como todo desarrollo que involucra la gene-
ración de nuevos materiales, el reciclado es
una parte importante que se ha previsto y
cuyas fases se representan de forma esque-
mática en la Figura 4. Los materiales ter-
moestables pueden reutilizarse mediante su
reincorporación en forma de micropartículas,
situación que no supone ningún problema
adicional ya que estos materiales no funden
durante el proceso de micronización evitando
el uso de criogenización como sucede en mu-
chos termoplásticos.
La incorporación de micropartículas no solo
permitirá reintroducir en el proceso de pro-
ducción el material reciclado tras su vida útil,
sino también cargas procedentes de otros
materiales, recicladas o no, las cuales podrán
ser prácticamente de cualquier naturaleza ya
que no existe un problema de incompatibili-
dad por encontrarse dichas cargas embebidas
dentro de la matriz reticulada sin capacidad
de separación o migración hacia la superfi-
cie. Esto supone una ventaja importante para
estos materiales ya que permite incorporar
amplios contenidos de cargas reduciendo el
coste del producto y proporcionando además
un refuerzo a la matriz polimérica. Aprove-
chando esta particularidad, la sostenibilidad
de los productos es más que evidente si se
tiene en cuenta que además de la incorpora-
ción de una gran cantidad de carga reciclada,
existen resinas cuyas materias primas contie-
nen un muy elevado porcentaje de carbono
procedente de fuentes renovables. Relaciona-
do también con la sostenibilidad de los pro-
ductos, es importante mencionar que en el
proceso de extrusión de resinas termoendu-
recibles es prácticamente innecesario el uso
de aditivos de proceso, muchos de los cuales
suelen ser tóxicos y con capacidad de migra-
ción hacia el entorno, evitando así problemas
de contaminación.
Conclusiones
Existe hoy en día una situación favorable para
la introducción de nuevos materiales que per-
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Figura 3. Segmentos de mercado en el sector de la construcción para los
productos extruidos
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5. mitan el desarrollo de nuevas aplicaciones en
diferentes segmentos de mercado de los pro-
ductos extruidos. Los materiales termoesta-
bles fabricados a base de resinas termoen-
durecibles ofrecerán una amplia gama de
propiedades exclusivas, lo que supondrá una
oportunidad de negocio en línea con la ten-
dencia actual de sustitución de los materia-
les no plásticos y en aplicaciones de elevadas
exigencias técnicas.
La tecnología de extrusión reactiva diseñada
por INDRESMAT posibilitará la introducción
en el mercado de forma masiva a produc-
tos plásticos termoestables rígidos, flexibles,
todo ello sin necesidad de una gran infraes-
tructura de maquinaria y elementos acceso-
rios asociados al proceso y tipo de material
hoy en día habitual en las empresas transfor-
madoras de plásticos.
Referencias
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Group; Plastics – The Facts 2016
2. Gonçalves, M. C., & Margarido, F;
Materials for Construction and Civil
Engineering: Science, Processing and
Design. Springer 2015
compactos, espumados, reforzados o no con
cargas, destinados a aplicaciones de alto valor
añadido, proporcionando propiedades únicas
de resistencia térmica, química y mecánica
que les confiere la gran variedad de resinas
termoendurecibles disponibles actualmente.
La combinación de eficiencia y flexibilidad de
la tecnología de extrusión reactiva, unida a
la versatilidad de las resinas termoendureci-
bles, resultará sin duda interesante para el
transformador de plástico ya que le permitirá
personalizar una amplia gama de productos
de extrusión según las exigencias del cliente,
3. Plasticsinsight.com; Top 10 Countries
for Production of Rigid PVC Plastic Pipe,
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4. Thomas Washington, Amar Carmody;
Contraction of Europe’s PVC market
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7. Pablo Rodríguez; Modelo de utilidad
ES1181409
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Figura 4. Proceso de reciclado de los materiales termoestables
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