Valor agregado para resinas poliméricas
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Valor agregado para resinas poliméricas

Agosto de 2007

Artículo suministrado por Arkema

Arkema desarrolló modificadores de impacto que mejoran la resistencia de varias resinas de ingeniería sobre un amplio rango de temperaturas.

En los últimos años, las industrias que han usado básicamente materiales como metales y cerámicas han incrementado el uso de polímeros. Estos nuevos usos permiten el desarrollo de un campo conocido como resinas de ingeniería. El crecimiento de polímeros usados en esta área específica es parcialmente atribuido a aditivos que permiten a los polímeros tradicionales cumplir con requerimientos mecánicos. Arkema es una empresa proveedora de aditivos que dan valor agregado a un grupo de resinas poliméricas.

Resinas de ingeniería
El mundo de los polímeros puede dividirse en polímeros generales como polipropileno, poliestireno, poli cloruro de vinilo y en resinas de ingeniería como polibutilenterftalato, policarbonato y sus respectivas mezclas. El último grupo de polímeros está siendo usado en aplicaciones exigentes, como carcasas de teléfonos móviles, componentes de equipos de oficina, y partes internas (housing) o externas (bumpers) en la industria automotriz.

Estas aplicaciones particulares requieren integridad mecánica para cumplir con las especificaciones exigidas por cada industria, especialmente en términos de resistencia al impacto. La mayoría de polímeros, cuando son evaluados a bajas temperaturas, presentan extremada fragilidad. Esta característica limita su uso, especialmente en bumpers de carros localizados geográficamente en climas fríos. Para resolver estos desafíos, Arkema desarrolló modificadores de impacto que mejoran la resistencia de varias resinas de ingeniería usados en la industria, sobre un rango de temperaturas. Uno de los modificadores de impacto es Clearstrenght E-920.

Modificador de impacto Clearstrength E-920
Clearstrength E-920 es un modificador de impacto tipo core-shell MBS, que consiste en un centro elastomérico para dar resistencia al impacto, y una cubierta en acrilato que compatibiliza el modificador a la matriz y permite fácil procesamiento. Tienen una temperatura de transición vítrea cercana a -70 ºC que permite al centro impartir ductilidad a la matriz polimérica a muy bajas temperaturas. La cubierta de acrilato ofrece compatibilidad con resinas como PC/ABS, APET, PC/PBT y PBT.

Propiedades mecánicas:
La prueba de impacto Izod es un ensayo comúnmente usado para determinar el comportamiento de impacto a bajas temperaturas para resinas de ingeniería. Los productores necesitan atender frecuentes requerimientos para producir partes dúctiles a bajas temperaturas. La configuración geométrica distintiva da al modificador de impacto Clearstrength E-920 una ventaja en ciertos sistemas de resinas cuando son ensayados a baja temperatura. En un estudio reciente de Arkema que comparó productos similares de policarbonato de alto flujo, fue mostrado que Clearstrength E-920 es una alternativa de alta calidad para otros modificadores de impacto comerciales tipo MBS, con capacidad de mejorar el desempeño en resinas de ingeniería claves. Estos resultados se muestran en la Tabla 1 .

El uso de modificadores de impacto tiene efectos nocivos en otras propiedades mecánicas como módulo y esfuerzo de cedencia. La Tabla 2 indica que el uso de Clearstrength E-920 minimiza estos efectos mientras mejora la resistencia al impacto.

Procesamiento:
Cada productor de materiales poliméricos usa un procedimiento particular para sus productos. A menudo, lo que es benéfico para un productor es considerado inapropiado para otro. Como resultado, Arkema produce Clearstrength E-920 granulado y en polvo. Esto facilita el procesamiento y manejo en una amplia variedad de equipos industriales.

Con el fin de alcanzar un excelente desempeño en impacto y características de superficie, es crítico dispersar eficientemente el modificador de impacto en la matriz. La dispersión del modificador es resultado de la naturaleza química del recubrimiento y de las condiciones de procesamiento. El recubrimiento base acrilato de Clearstrength® E-920p permite que se presente dispersión en una variedad de matrices como se indica en la Figura 1 .

Estabilidad térmica:
Cuando las resinas de ingeniería son procesadas, las temperaturas de procesamiento son mucho mayores que las temperaturas de degradación de los modificadores de impacto que se usan en el polímero. La estabilidad de estos aditivos es crítica en el desempeño de los productos terminados. Los modificadores de impacto estarán expuestos a altas temperaturas durante la mezcla de componentes, el moldeo por inyección y en algunos casos como piezas bajo el capó en la industria automotriz.

Clearstrength E-920 ha mostrado reducir significativamente la fragilidad del policarbonato cuando se expone a temperaturas elevadas. La Figura 2 muestra la resistencia al impacto de un policarbonato reforzado con Clearstrength E-920 a una temperatura de 135 ºC por una semana.

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