Materiales: la evolución continúa en la Feria K 2001

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Un manojo grande de nuevos tipos de polipropileno completó las noticias más importantes de innovación en el campo de las resinas.

Los estirenos se renuevan
BASF presentó su tercera generación de copolímeros estireno-butadieno Styrolux. El primero de la nueva línea es la referencia 3G 55, de la cual se afirma que puede mezclarse con poliestireno cristal para obtener una mayor transparencia, brillo y resistencia al impacto, con un porcentaje menor de adición del Styrolux y a un menor costo.

En el área de las resinas estirénicas de ingeniería para equipos de tecnología informática (ITE), Dow Plastics destacó dos nuevas versiones de su serie Emerge que cumplen las especificaciones ambientales más severas, a la vez que ofrecen un desempeño mejorado en aplicaciones como las carcasas de teléfonos celulares, asistentes digitales personales, monitores, impresoras y computadores fijos y portátiles. La tecnología MASS ABS de Dow permite la formación de paredes delgadas con excelente distribución de los colores y acabados estéticos. La referencia Emerge PC/ABS 7100 ofrece un acabado estético superior y consistencia en el color empleando concentrados. La referencia Emerge PC/ABS 7500 está destinada para equipos como copiadoras, monitores e impresoras. La resina contiene aditivos libres de halógenos para inhibir la llama, que cumplen las mayores exigencias ambientales. En cuanto a su desempeño como retardante de llama está clasificado con el nivel V-0 a 1,5 mm y 5VB a 2,0 mm. Es fácil de procesar y ofrece propiedades importantes de resistencia mecánica en fundido, por lo que puede reducir los tiempos de los ciclos de inyección.

Poliolefinas por doquier
Basell, la unión de BASF y SHELL (Montell), presentó nuevos tipos de copolímeros de polipropileno en sus series Adflex y Adsyl, fabricadas con la tecnología Catallow. Estas poliolefinas ofrecen una mayor flexibilidad y una suavidad mejorada. El módulo de flexión es del orden de 2900 psi y la dureza alcanza 75 Shore A, comparada con valores de cerca de 90 Shore A de las referencias existentes. Ya que no contienen plastificantes, estas resinas sirven para reemplazar el PVC en aplicaciones como las bolsas para soluciones intravenosas y en películas suaves para productos de higiene personal.

La referencia Adflex W ya es comercial y tiene un módulo un poco más alto y esta dirigida a la fabricación de empaques con películas pegajosas de agarre, fabricadas por soplado o por cast.

Cuatro nuevas referencias de películas de selle Adsyl pueden ser usadas en la mayoría de las películas de polipropileno cast, orientadas o de encogimiento. La facilidad de procesamiento de las referencias Adsyl 3HP y 5HP es superior gracias a los mayores valores de la denominada "temperatura Delta", que es la diferencia entre el punto de fusión y el de la iniciación de sellado. Otra mejora tiene que ver con el hecho de que estos materiales pueden ser metalizados mediante los procedimientos típicos existentes en la industria. La referencia 3HP ya es comercial y la 5HP salió al mercado después de la feria. Los productos Adsyl 6 y Adsyl 7 exhiben temperaturas de iniciación de termosellado menores, 199°F y 176°F, respectivamente. La referencia existente Adsyl 5 tiene una temperatura de iniciación de sellado de 347°F.

Las resinas de polipropileno Clyrell constituyen una nueva familia de Basell y se afirma que proporcionan una combinación única de propiedades de brillo, transparencia, tenacidad a baja temperatura y posibilidad de exposición a las microondas. Se espera que esta familia de polipropilenos encuentre aplicaciones en los empaques de helados y de las comidas congeladas listas para calentar en hornos microondas.

Basell también presentó su polipropileno Metoceno, fabricado con la tecnología de catalizadores metalocénicos, que antes estaba disponible únicamente en Europa y que solamente ahora fueron presentados al mercado norteamericano. Una referencia para inyección ofrece una mayor tenacidad, menores deformaciones y buena transparencia al contacto en la fabricación de cajas para CD y DVD. La referencia de extrusión tiene una resistencia en fundido superior así como una mayor suavidad, lo que la hace apropiada para fabricar textiles no tejidos para productos como los pañales, filtros de aire, máscaras médicas; esto, debido a que las fibras pueden ser ahora más finas y fuertes.

La nueva resina MDPE, referencia Lupolen 3321C, de Basell, puede ser procesada con facilidad en burbujas altas o bajas, y con un nivel bajo de formación de geles. Ofrece un buen balance entre las propiedades de rigidez y tenacidad, resistencia al rasgado y a la punción, y por lo tanto también tiene la posibilidad de hacer parte de productos de espesor reducido.

Dow Plastics anunció durante K 2001 la introducción en el mercado de la nueva referencia Dowlex 2388 para aplicaciones en la fabricación de tubería. La resina ofrece características superiores de resistencia hidrostática y de facilidad de procesamiento cuando se compara con los materiales existentes para una variedad de sistemas de calentamiento y enfriamiento, como ocurre en las redes de suministro de agua caliente y fría. Además, de acuerdo con el fabricante, la resina ofrece una excelente resistencia al ataque de sustancias medio ambientales así como una buena conductividad térmica y flexibilidad. La resina puede ser usada en el calentamiento de pisos, conexiones de radiadores, sistemas de fundición de la nieve, intercambiadores de calor, paneles solares, sistemas de recuperación de calor y redes domésticas de distribución de agua. Debido a su alta resistencia a la temperatura, la resina puede ser usada también en aplicaciones técnicas donde el polietileno convencional falla. La resina puede ser procesada en una etapa de extrusión a altas velocidades, sin necesidad de agregar equipos adicionales. Dowlex 2388 es un copolímero de etileno octeno, producido mediante un proceso registrado de solución de Dow, que permite obtener una estructura molecular única con una distribución controlada de cadenas laterales.

Los polímeros de polipropileno Inspire son considerados por Dow Plastics como materiales de alto desempeño porque ofrecen propiedades superiores a las de las resinas convencionales. El polipropileno Inspire fue lanzado al mercado recientemente y promocionado por Dow durante la Feria K. Se considera que por su alta resistencia mecánica en estado fundido es el más apropiado para los procesos de fabricación de películas y láminas, termoformación, moldeo por soplado y operaciones de espumado. Como resultado, ofrece una mayor estabilidad de las burbujas, uniformidad del espesor, facilidad de estiramiento y alta productividad. Las películas tienen mayor rigidez y resistencia al impacto así como una mayor temperatura de desempeño. La primera de las referencias de esta serie es la denominada Inspire 112. Además de las propiedades ya mencionadas, esta referencia tiene una mayor retención en el tiempo de las propiedades mecánicas, y resistencia a la punción y tensión. De acuerdo con Carlos Ruiz, nuevo director de desarrollos para la línea de polipropileno de Dow, la nueva resina ofrece muchas propiedades debido a su estructura molecular. Los convertidores pueden procesar esta resina en las líneas existentes para polietileno realizando unos pocos ajustes. Se recomienda para aplicaciones para empaques flexibles auto parables, empaques de carnes de res y de aves, alimentos para animales domésticos, bolsas de transporte, envolturas, bolsas de llenado en caliente y para fabricar películas de bajo calibre. Inspire 112 puede ser mezclado con las resinas lineales de polietileno de baja densidad Dowlex o Elite. También puede ser coextruida con estas resinas o con los plastómeros Affinity para lograr mejores acabados, rigidez, sellados térmicos excepcionales así como buenas propiedades adhesivas en caliente.

Nylon en distintas presentaciones
DuPont Engineering Polymers presentó con muchas expectativas sus nuevos sistemas Caltrel de transferencia de energía para el calentamiento y enfriamiento de construcciones, automotores y electrodomésticos. Con los sistemas Caltrel se eliminan los tubos metálicos y las aletas de enfriamiento. En su lugar, se emplea tubería de nylon de bajo peso que transfiere fluidos térmicos y disipa el calor. La pieza clave de la tecnología es el bajo espesor de la tubería, menos de 0,4 mm, que permite una convección efectiva del calor en la interfase aire/sólido. Caltrel es un "sistema tecnológico" que incluye materiales y conocimientos básicos en el diseño de productos y su manufactura. Un elemento especial es el nylon 66 diseñado para aportar una alta resistencia en fundido. Los usuarios de la tecnología Caltrel obtienen de DuPont el conocimiento para realizar ensamblajes usando varias técnicas de soldadura. El primer uso comercial aparecerá este año en los sistemas de enfriamiento de los motores de automotores, en refrigeradores comerciales y en aplicaciones HVAC. El calentamiento solar es otra de las muchas aplicaciones que se están estudiando.

Anticipando el cambio a 42 voltios en los sistemas eléctricos de los automotores, DuPont desarrolló su primera referencia de nylon 66 translúcido Zytel, el cual se empleará para hacer las cajas de fusibles. Su costo es un 20% menor que los materiales empleados con anterioridad: polisulfonas y poliétersulfonas.

Para los sistemas de dirección hidráulica, específicamente los piñones de reducción, DuPont lanzó la familia Zytel WRF de alta resistencia al desgaste y baja fricción, constituida por nylon 66 relleno con fibra de vidrio y microgránulos de Teflón. Para este uso también se ofrecen referencias de caucho modificado de alta tenacidad. Después de la feria, DuPont ofreció al mercado nuevas referencias de Zytel de mayor resistencia química y a la temperatura así como mayor estabilidad dimensional.

DuPont también ofrece ahora los grados de Zytel HTN que corresponden a tipos de nylon semi-aromáticos. Las series 53 y 54 están diseñadas para aplicaciones estructurales que requieren alta rigidez y resistencia al impacto, con un bajo nivel de absorción de humedad.

Estas resinas pueden ser procesadas con moldes calentados con agua. La compañía desarrolló también un tipo especial de Zytel HTN que puede resistir hasta 160°C en un resonador soldado para motores de automotores turbo cargados.

Por otro lado, DuPont también extendió su serie Zytel ST801 de super alta tenacidad, con una nueva línea "Advantage", con la cual se mejora radicalmente el flujo sin sacrificar ninguna característica de desempeño. Entre los beneficios se incluyen la posibilidad de moldear más rápidamente a presiones reducidas, con paredes más delgadas y con mayores distancias de recorrido de flujo. Para la protección EMI, la nueva referencia Zytel EMX 505 de DuPont se ofrece como un compuesto de nylon y de fibras de carbono. Mejora la atenuación EMI en hasta 80 db.

Rhodia Engineering Plastics, de Mississauga, Ontario, lanzó al mercado sus nuevos grados de nylon Technyl, diseñados para los sistemas de enfriamiento de automotores. Las referencias A218 G1 V0 y A218 G2 V30 ofrecen elevadas resistencias a los glicoles y a la temperatura. Ambos vienen sin aditivos o con un contenido de fibra de vidrio entre 25% y 30%.

Rhodia también introdujo en el mercado la referencia TechnylStar S246 V35 para partes de herramientas manuales motorizadas. Los nylons TechnylStar pertenecen a una clase novedosa de resinas que exhiben propiedades semicristalinas, en forma de estrellas, ofreciendo, de acuerdo con el fabricante, características superiores de facilidad de procesamiento y apariencia. Los usos comerciales incluyen ahora cubiertas para la sección del motor de automotores, de la toma de aire y biseles de los mismos, carretes para cañas de pescar y puertas de electrodomésticos.

Los poliésteres termoplásticos y acetales siguen su avance
En el campo de los acetales, la nueva serie Delrin 311DP de DuPont combina propiedades de flujo y tenacidad para permitir moldeados con paredes más delgadas, en formas más complejas y sin sacrificar propiedades mecánicas. DuPont afirma que no existe en el momento otro acetal que ofrezca una mejor resistencia a la fatiga que la referencia 311DP. Esta puede ser doblada con ciclos tan rápidos como los de cualquier acetal disponible en el mercado.

La tecnología avanzada de lubricación de las nuevas referencias Delrin 500AL y 100AL, elimina el reconocido "chirrido" del acetal deslizándose sobre sí mismo. Con estas nuevas referencias se pueden fabricar engranajes, rodamientos y ruedas más silenciosas, para equipos de oficina, muebles y bandas transportadoras.

DuPont ya lanzó al mercado el grado Delrin 500LM BKL002, un grado negro transparente a los rayos láser que hace posible la soldadura con láser de partes automotrices de ese color. Este avance tecnológico se extenderá en el futuro a los nylons Zytel de DuPont.

Otro nuevo grado de Delrin está diseñado para sobreponer la propiedad antiadherente de los acetales para que se puedan unir a TPE estirénicos en aplicaciones de inyección con sobremoldeo.

En el campo de los poliésteres, DuPont desarrolló la referencia Rynite FR531 PET para cumplir especificaciones exigentes de tipo térmico y eléctrico. Se emplea en los embobinados de inducción de los hornos de cocinas y debe resistir hasta 200 °C durante largos períodos de tiempo. También tiene un desempeño CTI alto.

DuPont también cuenta con las referencias Rynite PET y Crastin PBT, que proporcionan una facilidad de coloración superior, buenos acabados superficiales y resistencia al calor para aplicaciones como los biseles de las lámparas de automotores.

La nueva serie de PBT Crastin HR (resistente a la humedad) muestra un desempeño superior en ambientes calientes y húmedos. Esta serie cumple, de acuerdo con informes técnicos, con los requerimientos USA CAR Class III de la industria automotriz y retiene hasta un 70% de sus propiedades en la prueba denominada de calentamiento en "olla de presión".

BASF ofrece una nueva familia de PBT Ultradur resistente a la llama. Tiene la clasificación UL 94V-0 para un espesor de 0.75 mm y pasa la prueba IEC de alambre encendido, sin necesidad de contar con aditivos bromados.

Eastman Chemical Co., de Kingsport, USA, presentó su nueva familia de copoliéster especial diseñado para calandreado, que antes era exclusivo del PVC. Ya está disponible en varios grados, el PETG Tsunami ofrece facilidad de procesamiento, alta resistencia en fundido, transparencia y brillo. Puede ser empleado en calandrias existentes con pocas o ninguna modificación, de acuerdo con fuentes de Eastman. Por otro lado, la resina no requiere ser presecada antes de ser usada. Se afirma que cuenta con buena estabilidad térmica y forma subproductos corrosivos por degradación. Los mismos reportes afirman que las láminas resultantes pueden ser embozadas con facilidad, impresas, laminadas y termoformadas.

Eastman también presentó aplicaciones de láminas coextruidas que tienen la capacidad de disipar la estática a un costo bajo, con su referencia de PETG antiestático Eastar 6763. Los tres tipos de PETG EastaStat incluyen la referencia GSP12, una aleación de un copolímero propietario que proporciona una disipación estática permanente (resistividad volumétrica de 1010 a 1011 ohm-cm, dependiendo de la humedad), y que no genera gases o sustancias extractables. Se usa en empaques para componentes de discos duros. La referencia GPS21 es de alta transparencia, y de costo razonable para empaques desechables de partes de computadores y aparatos electrónicos. Su resistividad volumétrica está en el rango de 109 a 1010 ohm/sq, dependiendo de la humedad. La referencia GSP32 es un compuesto conductor que contiene negro de humo y tiene un desempeño de 104 ohm/sq a todos los niveles de humedad.

Resinas de ingeniería para muchas aplicaciones
Bayer AG afirma que su nuevo policarbonato Makralon DPI-1848 ofrece un balance de propiedades sin igual en el mercado actual. Este copolímero cuenta con un bisfenol A estándar y un segundo de tipo especial para proporcionar resistencias superiores al impacto con muesca a -60 °C, al tiempo que su HDT se eleva a 156 °C, unos 10°C por encima del policarbonato convencional. Esta referencia tiene la transparencia típica de estos materiales. Entre los usos potenciales están las hebillas para botas de esquiar, partes para trineos mecánicos, cubiertas de lámparas de iluminación y partes para elementos calentantes. El material resiste la esterilización por vapor, lo que abre las puertas para futuras aplicaciones médicas.

Para cumplir con requerimientos y etiquetas ambientales, Bayer desarrolló la familia Bayblend FR 3000 de aleaciones PC/ABS que tiene propiedades retardantes de la llama. Estos productos se usan en inyección y extrusión. No contienen cloro o bromo pero alcanzan la certificación UL 94V-0 con un espesor de pared de 0,8 mm. Estos productos son también resistentes a la hidrólisis y producen poca exudación cuando se procesan, por lo que la calidad de la superficie se preserva. Las aplicaciones con extrusión se dan en los ductos conductores de cables en construcciones públicas y en los acabados interiores de automotores.

DuPont lanzó recientemente al mercado una resina poliimida termoplástica, Vespel TP 8556. Su alta resistencia al desgaste ha sido comprobada en ensayos con anillos de selle en cajas de transmisión automática. Hasta ahora el nombre Vespel había sido usado para compuestos de poliimida termofija, que DuPont vende como partes moldeadas. Victrex mostró tecnologías para la metalización con cobre de partes electrónicas de interconexión hechas con PEEK. En el campo de los polímeros de cristal líquido, DuPont mostró sus grados moldeables de LCP para aplicaciones de ingeniería de alta temperatura.

GE Plastics mostró nuevos materiales en la Feria K, la mayoría destinados a aplicaciones automotrices y que responden a requerimientos cada vez más numerosos por mejores acabados estéticos, propiedades más diferenciadas en el mercado y que al mismo tiempo ofrezcan mayores condiciones de seguridad. Otros productos prometen aplicaciones en artículos electrónicos de consumo, sistemas de comunicación y otros bienes de consumo.

Noryl PPX es una mezcla de PPE-PP diseñada para dar una mayor libertad en el diseño así como mejor resistencia al impacto en aplicaciones automotrices como la biselería, los paneles de instrumentación y acabados en el frente de los automotores, además de otros usos en bandejas para alimentos y herramientas manuales motorizadas. El productor afirma que esta referencia combina propiedades de rigidez, resistencia al impacto y al calor de una manera tal que rivaliza con el nylon o el acero. En el momento hay tres referencias sin refuerzos y dos reforzadas.

Citar es una mezcla de ABS-PET que ofrece diferenciación en los colores para interiores de automotores y para bienes de consumo. Xylex, una familia de mezclas de poliéster alifático y policarbonato puede ser suministrada tanto en colores transparentes, como en presentaciones opacas. Esta referencia ofrece ventajas de flexibilidad de diseño, retención de colores y acabados estéticos, sin comprometer la capacidad de ductibilidad y la resistencia química. Ya ha encontrado aplicaciones en anteojos deportivos y otras que involucran operaciones de inyección de pared delgada y decoración dentro del molde (IMD); como ocurre con las cubiertas de los teléfonos celulares. Xylex está disponible como un material con los efectos especiales de difusión bajo la marca Visualfx, la cual hizo su debut durante la Feria K. Visualfx consiste en un portafolio de efectos de color que le permite a los diseñadores personalizar sus trabajos y que puede ser aplicado también a los productos de GE Lexan, Noryl, Cycoloy y Cycolac.

Sollx, otro producto presentado durante la feria, es una película polimérica apta para exposición a la intemperie y que se puede emplear en la fabricación de paneles exteriores por decoración dentro del molde con acabados de clase A. Otros productos en los cuales se puede usar la película son las carcasas de los espejos y no requiere pintar o aplicar recubrimientos transparentes. La película se fabrica por coextrusión de capas múltiples adicionando a una de ellas el pigmento. En este caso se pueden emplear pigmentos metálicos y con otros efectos que retienen el alto brillo inicial durante un periodo de tiempo prolongado, de acuerdo con informes de la compañía. Otras propiedades importantes de Sollx es el efecto de profundidad de imagen que ofrece, así como su resistencia al raspado y a la temperatura.

TPE & TPV siguen su desarrollo
Dos termoplásticos vulcanizables, Santoprene X8621-60 y X8621-70 (de durezas 60 y 70 Shore A, respectivamente), fueron presentados en la feria K por Advanced Elastomer Systems (AES), de Akron, USA.

Estos materiales no son higroscópicos, resisten las manchas y están diseñados para fabricar sellos extruidos para productos de construcción. Estos TPV pueden ser coloreados con facilidad y por lo tanto adicionan una dimensión estética a productos como los marcos para ventana hechos con PVC, metal o madera.

Para la industria automotriz, Advanced Elastomer Systems NV/SA (AES) en asociación con Paul Troester Maschinenfabrik, un importante fabricante alemán de maquinaria, desarrolló un innovador proceso de coextrusión para la fabricación de perfiles o juntas de selle para las industrias automovilísticas y de laconstrucción. Este nuevo proceso de coextrusión en un solo paso permite combinar las características y las ventajas del vulcanizado termoplástico Santoprene (TPV) y del caucho EPDM.

El diseño de la maquinaria, desarrollado en el Centro Tecnológico de Troester de Hannover, Alemania, consta de una extrusora de plástico de 60 mm para el caucho Santoprene y una extrusora de vacío de 90 mm para los compuestos de EPDM. Ambos materiales se combinan simultáneamente en una hilera especial. Para la vulcanización completa del perfil de EPDM, todo el sistema EPDM/TPV pasa por una unidad de vulcanización estándar. Todos los componentes de la línea son fabricados por Troester. El TPV Santoprene como EPDM-X+PP (X = reticulado) totalmente vulcanizado, mantiene perfectamente su estabilidad dimensional mientras el perfil de EPDM se vulcaniza en el dispositivo de vulcanización. Los perfiles híbridos muestran una excelente fuerza adhesiva en la interfase entre los dos materiales. Es posible diseñar combinaciones tanto en materiales sólidos como utilizar el proceso de esponjado por agua para el caucho Santoprene patentado por AES y con opciones en negro u otro color.

Para los productos suaves al tacto, AES presentó su nueva referencia Santoprene 8211-55B100, que se adhiere directamente a sustratos como el ABS, PC, ABS/PC, PS, ASA y PE. Antes, la mayoría de los estirénicos no ofrecían una adhesión de alta integridad con los TPV en aplicaciones de sobremoldeo.

Una nueva referencia de poliéster TPE, la Hytrel para botas CVJ, ha sido mejorada por DuPont ofreciendo una mayor resistencia a la abrasión y el ataque químico. Con este material se reduce el consumo de materias primas, permitiendo bajar el precio del producto terminado. Por otro lado, los tipos de Hytrel para extrusión ofrecen ahora mayor resistencia a la luz ultravioleta y a los químicos, lo que permite reemplazar con este material tuberías de cobre y aluminio para aplicaciones en ambientes agresivos.

Kraiburg TPE GmbH, de Alemania, presentó su nueva marca de TPE denominada E2, de la cual se afirma que será única por cuanto se trata de un caucho natural epoxidado en una matriz de PP y protegido por una patente. Kraiburg tiene una licencia exclusiva para fabricar y vender E2 para productos en contacto con aceites a altas temperaturas.

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