Qué hay de nuevo en resinas de ingeniería

Lejos de los círculos técnicos, entre la mayoría del público, el concepto de “plástico” se asocia comúnmente con algo desechable y barato. Quien mira un poco más allá puede darse cuenta de que esta posición es errónea –o al menos, incompleta. Los plásticos, en especial aquellos de alto desempeño, tienen un aporte decisivo a la calidad de vida, a la seguridad, a la tecnología y a la preservación de recursos naturales.
En esta edición recogemos algunos de los avances más significativos en el campo de resinas de ingeniería, así como ejemplos de aplicación que se destacan, y que ponemos al servicio de la industria en América Latina como ideas de desarrollo y fuentes nuevas de negocio. Particularmente relevantes consideramos las novedades en tuberías para exploración de petróleos, así como las ofertas de materiales biobasados.

Novedades para extrusión Ticona

ofrece un nuevo grado de su conocida resina LCP (polímero de cristal líquido) para aplicaciones de extrusión. Las resinas, que se caracterizan por su alta estabilidad dimensional, por su buen desempeño a altas temperaturas y por su resistencia química, ahora cuentan con el grado Vectra T.rex para aplicaciones de extrusión. La resina se destaca por tener una alta resistencia de fundido y una alta viscosidad, y puede emplearse en la fabricación de bandejas, platos y productos termoformados. Los mercados principales son las aplicaciones de cocina, automotrices e industriales.

También de Ticona es la resina reforzada PPS, con la cual se está reemplazando tubería metálica para las industrias de petróleo y gas. La empresa Polyflow Inc. desarrolló la tecnología Thermoflex, con la cual se combina la resina Fortron con fibras de aramida. De esta forma pueden producirse tubos que pesan mucho menos que sus contrapartes metálicas, y gracias al bajo coeficiente de fricción y a las tasas de deposición reducidas, se generan menos pérdidas de presión, de forma tal que las tasas de bombeo son más constantes y se maximiza la producción.

También para la industria del petróleo y del gas, Victrex ha desarrollado una nueva línea de tuberías, denominada Victrex Pipes, que busca ser una alternativa a las CRA ("corrosion resistant alloys", aleaciones resistentes a la corrosión). Se trata de productos con una alta resistencia química, resistencia a la corrosión, abrasión y permeación, además de alta estabilidad térmica, en un formato flexible y de bajo peso. Además, pueden reducir el peso sustancialmente comparados con el metal. Una de las características más atractivas del nuevo tipo de tuberías es que son resistentes al sulfuro de hidrógeno a temperaturas sostenidas de cerca de 200°C, una característica que las hace muy superiores al metal. 

Aplicaciones automotrices

La resina Xenoy IQ, de Sabic Innovative Plastics, fue escogida para hacer parte del vehículo C-Max, de Ford, como parte del sistema de protección de peatones. La resina, que tiene excelentes propiedades de absorción de energía, también permite generar una aplicación de bajo peso, de alta resistencia y correcta ambientalmente. La aplicación, que es un componente de la defensa del vehículo, es grande y compleja, y tiene además una geometría intrincada. La resina tiene la facilidad de flujo necesaria para permitir esta conformación en un sistema de inyección en cascada, y en la aplicación mencionada minimiza el daño provocado a un peatón de llegar a presentarse una colisión. La resina, de acuerdo con su fabricante, reduce de 55 a 75% el consumo de combustible fósil durante su fabricación, y permite usar cerca de 60% de resinas post-consumo. De esta forma reduce sustancialmente la emisión de CO2.

Lanxess presentó su nuevo Pocan C 1202, una mezcla de PBT y PC para exteriores de camión de gran tamaño. Fue usado para fabricar la parrilla del radiador del camión de construcción FMX, en la serie FM. Éste es un producto de Volvo Trucks Corporation, y tiene un frente completamente renovado, para trabajar bajo las condiciones de operación demandantes del tráfico de construcción. El material se destaca por no requerir recubrimiento, ya que el PBT usado es resistente inherentemente a la radiación UV. Otras ventajas del material serían su excelente fluidez, una alta tenacidad, alta estabilidad dimensional y un encogimiento consistente.

Bioplásticos de alto desempeño

RTP Company, fabricante de compuestos termoplásticos de ingeniería, ha comercializado la primera línea de compuestos de PLA reforzados con fibra de vidrio, con lo que habría logrado superar varias de las limitaciones del PLA natural, tales como sus problemas de rigidez, resistencia y estabilidad térmica.

Los nuevos grados pueden ser coloreados como se requiera, y están disponibles en niveles de carga entre 10 y 40%, en aplicaciones automotrices, de bienes de consumo, eléctricos y electrónicos y del mercado de la construcción. La resistencia a la tensión, el módulo de flexión y la HDT (deformación al calor) son comparables a las de un PP reforzado con 30% de fibra.

Gracias al uso de paquetes propietarios de agentes nucleantes, que incrementan la velocidad de cristalización y el desempeño a altas temperaturas, la expulsión del molde puede hacerse más rápidamente, con lo que el PLA reforzado tiene tiempos de ciclo similares a los del PP o ABS. 

DuPont continúa buscando posicionar sus termoplásticos biobasados de alto desempeño. El objetivo principal es facilitar la entrada al mercado de aplicaciones que quieren reducir su dependencia del petróleo y que quieren reducir su huella de carbono. Los productos de este portafolio, entre los que se cuentan los termoplásticos Sorona EP, los termoplásticos elastómeros Hytrel RS y las poliamidas Zytel RS, se basan al menos en 20% en fuentes renovables, y las propiedades son comparables y en algunos casos mejores que las de materiales provenientes 100% del petróleo.

TPEs, TPUs y alternativas al caucho

Bayer MaterialScience presenta una nueva línea de TPU para la industria médica, bajo el nombre de Texin. La línea Texin RxT70A contiene materiales libres de plastificantes con alta resistencia a la hidrólisis, alta flexibilidad aún a bajas temperaturas y buena permeabilidad al vapor de agua. Adicionalmente, tienen mejor adhesividad a materiales que puedan ser usados como sustratos, como PC, PA o PC/ABS. Los productos Texin RxSTX120 y Texin RxHM125 son dos TPU rígidos con alto módulo elástico, que sirven para hacer pinzas, conexiones o carcasas de equipos.

Kraiburg presenta una nueva línea de TPEs que pueden usarse en contacto con agua. La serie de compuestos DW (Drinking Water), que satisface las más estrictas normas europeas, puede ser usada en instalaciones sanitarias gracias a su superficie suave, libre de impurezas o de conformaciones de cal. Está pensada para la producción de sellos, cabezales de ducha u otras instalaciones estructurales. Frente a otros materiales, los TPE pueden ser conformados con mayor facilidad y en forma más económica, además de que gozan de alta estabilidad dimensional. Otra ventaja es la flexibilidad de diseño que ofrecen.

Alliance Polymers & Services (APS) lanzó una nueva serie de TPEs, la serie Polymax Maxelast D, para aplicaciones de extrusión. Los TPEs están diseñados para aplicaciones como sellos y juntas, y están enfocados en reemplazar al caucho y al EPDM, gracias a que su resistencia a la intemperie, su estabilidad UV y su vida útil serían superiores, de acuerdo con su fabricante. Otras ventajas serían la reducción de peso y la re-procesabilidad.

DuPont presenta una tecnología de inyección de doble componente, que hace posible inyectar materiales elastoméricos sobre poliamida, logrando una adhesión durable sin requerir ningún material de fijación adicional. Un ejemplo de esta aplicación en el sector automotriz es el sello integrado de una conexión eléctrica, producido por Dana Corporation. De esta forma se combinan el caucho etileno-acrilato Vamac con la polliamida Zytel. La combinación tiene un desempeño mejorado en las propiedades de resistencia al calor y al aceite, y evita fugas.

Fainplast, con sede en Italia, ha desarrollado una nueva serie de compuestos de TPE basados en PVC. De acuerdo con afirmaciones de la empresa, los compuestos se logran haciendo una “modificación dinámica del PVC durante el proceso de producción”, introduciendo polímeros elastoméricos específicos. El compuesto PKS 1000 ya cuenta con aplicaciones comerciales en la sustitución de PUR resistente a la llama, en recubrimientos de cables. En cuanto a ventajas, el material es más suave y barato que otros polímeros disponibles en el mercado, según su fabricante, y puede usarse en tubos y sellos, gracias a su alta elasticidad y a que puede operar en un rango de temperaturas entre -22°C y +70°C. Su dureza típica es Sore A65 y tiene una densidad de 1.15 g/cm3.

Faurecia, proveedor global de soluciones de ingeniería y autocomponentes, y Rhodia, líder mundial en el desarrollo y la producción de químicos de especialidad, se unieron para desarrollar conjuntamente una nueva generación de estructuras ultralivianas para sillas de automóviles, usando plásticos de ingeniería. Las dos compañías firmaron un acuerdo de entendimiento para desarrollar los componentes de estas sillas utilizando el material de Rhodia Technyl SI, un grado de poliamida con modificación al impacto. Los componentes para la silla de automóvil están proyectados para ser 20% más livianos que las partes convencionales fabricadas en acero, sin que esto implique compromiso alguno en términos de seguridad.