Resinas de ingeniería, un mundo de oportunidades

Los avances en materiales plásticos nos acercan cada vez más a vivir en la realidad lo que antes sólo podíamos ver en películas de ficción. Cada vez hay más materiales que mejoran la salud y la calidad de vida, además de mejorar la eficiencia, incrementar la funcionalidad y reducir el costo de múltiples aplicaciones en vehículos, electrodomésticos y electrónicos. Los plásticos siguen ganándole terreno a los metales, con materiales y compuestos cada vez más resistentes –y que ahora lucen metalizados tan pronto salen del molde. La fluidez también mejora: nuevas nanopartículas permiten hacer piezas más intrincadas y delgadas, sin sacrificar un ápice en resistencia. Y por si fuera poco, hay una oferta creciente de materiales basados en fuentes renovables. En resumen, las resinas de ingeniería ofrecen un mundo de oportunidades para aquellos que quieren sacar el mejor partido de lo que sólo los plásticos pueden ofrecer.

Lo mejor de dos mundos
DuPont sorprende con una interesante aplicación en la que se combinan metal y plásticos de ingeniería. Se trata de la tecnología híbrida Metafuse, que utiliza una base de polímero de ingeniería desarrollada por la empresa con un fino recubrimiento metálico. Lo excepcional de este recubrimiento metálico es que los cristales que lo conforman son de tamaño nanométrico, aproximadamente 1.000 veces más pequeños que los cristales presentes en metales convencionales. Puede tratarse bien de níquel nanocristalino o de combinaciones níquel-hierro, que son de dos a tres veces más resistentemente que el acero normal y son también significativamente más duros, con mejor comportamiento frente al desgaste y la fricción. De esta forma es posible fabricar piezas muy ligeras que combinan las altas propiedades del metal con la flexibilidad y ligereza de los plásticos. Los desarrollos iniciales se centrarán en aplicaciones de las industrias automotriz, electrónica y de productos deportivos.

 Por otro lado, Ticona anunció la disponibilidad de un nuevo grado de su resina POM Celcon/Hostaform para fabricar piezas de apariencia metálica. Mientras que anteriormente para obtener este resultado era necesario someter a los plásticos a una serie de procesos previos y posteriores, como pintar, recubrir o metalizar al vacío, la nueva resina permite obtener una pieza metálica a la salida del molde. Además, de acuerdo con la empresa, el material tiene mayor rigidez que las mezclas de PC/ABS convencionalmente usadas, a la vez que provee una buena resistencia a la tensión y al impacto. Otra ventaja es que el material no tiende a agrietarse y resiste el uso de químicos asociados al mantenimiento del vehículo, además de tener un color estable y un buen comportamiento frente a la abrasión. La primera aplicación exitosa de la resina ha sido en las manijas de las puertas del nuevo Honda Civic, y se prevé un amplio crecimiento en el campo de interiores automotrices.

Fluidez que sorprende 
Después de haber desarrollado grados de PBT de alto flujo, BASF ofrece ahora poliamidas Ultramid de ultra-alta velocidad. Se trata de los productos Ultramid High-Speed, grados de poliamida 66 con altos porcentajes de carga (entre 40 y 50%). Lo más especial de estos grados es que incorporan nanopartículas, que no sólo mejoran las propiedades de flujo sino que también mejoran la resistencia al envejecimiento a altas temperaturas. De acuerdo con la empresa, la fluidez de los Ultramid A3WG8, A3WG10 y A3WGM53 ha sido incrementada en 100%. La empresa afirma que por ahora no hay otras poliamidas en el mercado con esta extraordinaria combinación de propiedades.

Entre las aplicaciones que pueden beneficiarse con la nueva tecnología se encuentran piezas relativamente grandes en motores automotrices, como las tapas de cilindros o piezas de refrigeración. Los nuevos grados de poliamida se pueden utilizar para moldear piezas más delgadas y por tanto más livianas, gracias a su alta fluidez. Además, se requieren menos puntos de inyección en el molde. Un ejemplo de la fluidez alcanzada con nanopartículas es la silla Myto, presentada por BASF en la pasada feria K, que fue moldeada en una sola pieza con tan sólo tres puntos de inyección. La pieza, que además tiene una estructura de filigrana en el espaldar, fue desarrollada con la resina PBT Ultradur High Speed, siguiendo el concepto del aclamado diseñador alemán Konstantin Grcic.

Alto desempeño que también es renovable 
Si bien no se trata de una novedad, sino de un producto que fue desarrollado hace más de cincuenta años, la poliamida 6.10 de BASF designada como Ultramid Balance demuestra que también los plásticos de ingeniería pueden derivarse de fuentes sostenibles. “Gracias al gran interés que se ha generado en varios mercados hacia materiales producidos a partir de fuentes renovables, hemos decidido volver a traer el producto a nuestro portafolio”, explica Kurt Höfli, director del departamento de mercadeo de plásticos de ingeniería en Europa. El 60% de esta resina es producida a partir de ácido sebáico, un material renovable derivado del aceite de castor. A su vez, el aceite de castor proviene de la planta “Ricinus communis”, que crece principalmente en India, Brasil y China.

De acuerdo con la empresa, el grado Ultramid Balance puede emplearse en todas las aplicaciones donde se usa comúnmente PA 6, e incluso es de menor densidad. También se destaca por su baja absorción de agua, por su buena resistencia al impacto a bajas temperaturas y por su alta estabilidad dimensional.

Por su parte, DuPont continúa con el desarrollo de polímeros de ingeniería de fuentes renovables. Su objetivo es lograr que los ingresos de la empresa procedentes de recursos renovables lleguen al menos a 8 mil millones de dólares en  2015. De acuerdo con el Dr. Nandan Rao, responsable de la tecnología global de DuPont, las resinas desarrolladas prestan un rendimiento comparable e incluso superior al de los materiales de origen petroquímico, a los que sustituirán en los mercados automotriz, de electricidad y de embalaje, entre otros.

Entre los productos de la empresa se destaca el grado Sorona EP, que ofrece ventajas significativas sobre el PBT en cuanto a estabilidad dimensional y apariencia superficial. La resina se produce a partir del monómero patentado Bio-PDO, que reemplaza al 1,3 propanediol (PDO) y al 1,4 butanediol (BDO), ambos de origen petroquímico, y está reforzada con fibra de vidrio. Otra resina que emplea el Bio-PDO como componente es Hytrel RS, que se usa como ingrediente de su materia prima poliol DuPont Cerenol. La resina ofrece un rendimiento comparable a los grados tradicionales de Hytrel y por ahora tiene una composición renovable que oscila entre el 25 y el 30%.

Plásticos por higiene y salud Solvay
Ofrece una nueva línea de biomateriales para implantes médicos. Se trata de las resinas Solviva, con la cual la empresa quiere ofrecer al sector médico una gama suficientemente amplia y flexible de sustitutos óseos, que se adapten a los requerimientos de cada zona del cuerpo humano. La nueva familia de productos comprende las resinas Zeniva PEEK (poliéter-éter-cetona), uno de los polímeros de mayor resistencia que existen, que combina alta rigidez con tenacidad y resistencia a la fatiga. La resina Proniva SRP (polifenileno auto-reforzado) ofrece excepcional resistencia química y dureza. Veriva PPSU (poli-fenil-sulfona) ofrece tenacidad combinada con transparencia y excelente resistencia química, y Eviva PSU (polisulfona), que combina tenacidad y transparencia.

Los ambientes en que la alta temperatura y humedad favorecen el crecimiento de microorganismos requieren también de materiales únicos que garanticen la higiene. Ticona ofrece el Hostaform Anti-Crobe, basado en la resina POM, en la que la formulación inorgánica anti-microbiana se ha atado a nivel molecular, y de esta forma se distribuye a través de todas la matriz. De esta forma la resina puede atacar hongos y bacterias durante toda su vida útil, incluso si la superficie del plástico se deteriora. El nuevo grado, que puede usarse por ejemplo en electrodomésticos o en aplicaciones sanitarias, puede resistir temperaturas de agua hasta de 100°C y está aprobado por la FDA para contacto directo con alimentos.