INTRODUCCION
Generalmente durante los procesos de polimerización los polímeros
necesitan la ayuda de uno o mas aditivos o modificadores para cumplir
con su función, ya que casi nunca se utilizan en forma individual y sin
la presencia de estos aditivos, algunas aplicaciones de los materiales
plasticos no existirían. Los aditivos son necesarios para obtener
un material que sea susceptible de ser utilizado
finalmente, la cantidad de opciones disponibles de estos aditivos es
impresionante, pero los fabricantes deben tenerlos en cuenta para poder
realizar un producto adecuado a la aplicación necesaria. A
continuación estudiaremos los tipos de aditivos empleados en la
industria química para llevar a cabo productos de excelente calidad, y
que intervienen en nuestra vida cotidiana como alimentos, vetados, calzados
enceresdomésticos entre otros.
ADITIVOS DE LOS POLIMEROS
Facil de dispersar en el plastico
Mejorar propiedades al producto.
: Facilitar el procesamiento.
No ser tóxico.
No desarrollar efectos secundarios
Los aditivos se conocen como aquellos materiales que se
incluyen en la formulación de los polímeros para modificar y
mejorar sus propiedades físicas, mecanicas y de proceso. La mayor
parte de los polímeros contienen aditivos, que les proporcionan
características especiales
TIPOS DE ADITIVOS.
FUNCION DEL ADITIVO
TIPO DE ADITIVO
Que facilitan el proceso
Estabilizantes y lubricantes
Que modifican las propiedades mecanicas
Plastificantes, reforzantes y modificadores de impacto
Que disminuyen costos de las formulaciones Cargas diluyentes y extendedores
Que modifican las propiedades superficiales Agentes antiestaticos,
aditivos anti desgaste, antideslizamiento. promotores
de la adhesión
Que modifican las propiedades ópticas Pigmentos y colorantes agentes de
nucleación
Aditivos usados contra el envejecimiento
Estabilizantes con luz UV fungicidas
Otros
Agentes espumantes retardantes de llamas
LOS DE RELLENOS: Pueden ser inorganicos, organicos, minerales,
naturales o sintéticos .Se agregan para varios fines. Uno de los
ejemplos mas conocidos es la adición denegro de humo al caucho,
para conseguir la resistencia
mecanica y al desgaste de las cubiertas de automóvil.
USOS
• Comúnmente en las resinas termo fraguables (melaminas o
fenólicas), aunque también se emplean en algunos
termoplasticos.
Existe otro tipo de relleno conocido como Dilatadores o extensores, que
se agregan en cantidades grandes, y permiten que se produzcan grandes
volúmenes de material polimérico con muy poca resina, reduciendo
así el costo.
PLASTIFICANTES: Reducen la temperatura de transición vítrea,
aumentando la flexibilidad y elasticidad de los plasticos, y su flujo en
condiciones de fusión (lubricación interna), sin los
plastificantes sería imposible fabricar laminas, tubos,
películas y otras formas flexibles.
CARACTERISTICAS Y USOS
• Actúan como lubricante interno, reduciendo
las fuerzas de Van der Waals entre las cadenas de polímero y
separandolas para impedir que se entrelacen.
• Son de especial importancia para el PVC, ya que tiene una Tº de
transición vítrea muy por encima de la temperatura ambiente.
• Los mas usados: ftalatos, epóxidos, fosfatos.
ESTABILIZADORES: Impiden o retardan el deterioro del
polímero debido a efectos del
entorno o de la radiación UV, entre ellos tenemos
TERMICOS: Impiden la degradación de las resinas durante su tratamiento,
cuando la masa fundida se somete a Tª altas, o alargan la duración
de los productos finales que los contienen.
USO: El PVC gran consumidor (estabilizadores líquidos de Ba y Zn), ya
que es muy propenso a degradarse durante el
tratamiento (eliminación de atomos de hidrógeno y cloro en
forma de acidoclorhídrico, haciendo fragil al
polímero).
ANTIOXIDANTES: Son los encargados de proteger a los plasticos del
deterioro u oxidación provocada por calor, luz y mecanismos inducidos
químicamente.
Se lleva acabo a través de mecanismos preventivos principales para el
control del deterioro como
1. La absorción o filtración de la luz UV,
2. la desactivación de los iones metalicos
3. descomposición de los hidroperóxidos
en productos que no son radicales.
LOS QUE ADSORBEN LUZ (UV): Estabilizan el color y prolongan la duración del
producto, todos los plasticos se degradan de diversas formas al
exponerse a la luz solar las mas comunes son el cambio de color y la
pérdida de propiedades físicas.
Los polímeros particularmente susceptibles a este
tipo de degradación son las poliolefinas, el poliestireno, el PVC, el
ABS, los poliésteres y los poliuretanos.
ANTIESTATICOS. Se utilizan
para reducir la acumulación de cargas electrostaticas en la
superficie de los plasticos debido a su inherente mala conductividad
eléctrica. Atraen la humedad para aumentar la conductividad
superficial y así se reduce la posibilidad de que se produzca una chispa
o descarga.
USOS
En Los trajes espaciales de los astronautas contienen agentes
antiestaticos para evitar las descargas eléctricas que pueden
dañar los componentes electrónicos de los transbordadores
espaciales.
Los polímeros mas susceptibles de
acumulación de carga son naylon, acrílicos
Los agentes antiestaticos mas comunes son compuestos cuaternarios
de amonio, ésteres fosfóricos y ésteres de
polietilenglicol.
AGENTES DE
ACOPLAMIENTO:Los agentes de acoplamiento mejoran la
adhesión del plastico a los
materiales de relleno inorganicos, como
las fibras de vidrio. Para ello se utilizan silanos y titannatos.
RETARDANTES DE FLAMA: Reducen la inflamabilidad de los
plasticos. Aíslan el plastico, crean una
reacción endotérmica enfriadora, recubren el plastico para
eliminar el oxígeno o influyen negativamente sobre la combustión.
Pueden ser inorganicos (Alúmina trihidratada,
óxido de antimonio o borato de zinc) u organicos (ésteres
fosfóricos y compuestos halogenados). El
mas utilizado es la ATH y es muy eficaz en termofijos y en ciertos
termoplasticos.
AGENTES INSUFLANTES
Se utilizan solos o en combinación con otras sustancias para crear una
estructura celular (espuma) en una masa plastica. Hay gran variedad de
productos y técnicas pero el formulador esta limitado a agentes
químicos que descomponen o reaccionan por influencia del calor para
formar un gas.
Pueden ser sales simples (bicarbonato de sodio o amonio) o agentes liberadores
de nitrógeno (azodicarbonamida, sulfonil-hidracida) Son los mas
usados
LUBRICANTES: Facilitan la elaboración de las resinas y mejoran la
apariencia del
producto final. Deben ser compatibles con las resinas a las que se agregan, no
afectar adversamente a las propiedades del producto y combinarse
facilmente.
REFORZANTES: Mejoran la resistencia y la rigidez de los
polímeros al introducir filamentos de vidrio, polímeros o carbono.
COLORANTES
Los colorantes deben impartir colores sólidos a la luz, la temperatura,
la humedad, los productos químicos. Pueden ser
PIGMENTOS:Son los mas usados. Son partículas finamente molidas (como
el óxido de titanio) que quedan uniformemente dispersasen el
polímero. Pueden ser organicos e
inorganicos.
TINTES: Se utilizan menos que los pigmentos ya que imparten colores con menor
solidez y con tendencia a sangrar y migrar en el sistema plastico.
NEGROS DE HUMO:
Se utilizan como
colorantes para proteger los plasticos de la degradación
térmica y por UV.
MECANISMO DE PROCESAMIENTO DE LOS POLIMEROS Y EL MEZCLADO
El tipo de equipamiento necesario para producir los polímeros y su
mezclado depende de su estado físico el cual viene dado desde
granulos polvos planchas(caucho natural),
resinas liquidas entre otros.
Existen dos tipos de mezclados
Extensivo y distributivo; que consiste en el mezclado de los componentes de una
formulación mediante su agitación, cuyo equipo requerido es un
mezclador sencillo tipo blending.
Mezclado intensivo, implica un cambio de estado
físico en los componentes donde el polímero debe estar fundido y
se requieran mezcladores muchos mas complejos de tipo bambury.
PROCESO DE EXTRUCION
Se emplea para la fabricación de botellas con dos o mas capas.
Las ventajas de este tipo de procesos incluye la posibilidad de crear efectos
de colores iridiscentes, principalmente atractivos para cosméticos y
champús, también ayudan a disminuir el costo de los materiales y permiten
unir diferentes características de polímeros como pueden ser
ópticas, de permeabilidad, el extruido incluye todas las capas
necesarias que en forma de tubo ingresan al molde, en la misma forma que el
parison de monocapa.
MOLDEO PORSOPLADO
El molde para el proceso de moldeo por soplado es similar al del moldeo por inyección, consiste en
dos partes que al cerrarse encierran el parison, este tubo al inflarse
toma la forma del
molde y queda estable la forma al enfriarse el material. Cabe señalar
que la diferencia en costos entre moldes de inyección y moldes de
soplado es muy alta llegando a tener una diferencia
entre 4 veces mas alta, es decir los moldes de inyección son
mas caros, dependiendo de las partes y los tamaños.
INFLADO POR EL AIRE LIQUIDO
En este proceso el extruido debe inflarse para qué tome la forma del
molde, esto se puede lograr por medio de la inyección de aire, pero
puede también realizarse por medio de la inyección de agua,
jugos, bebidas refrescantes o medicinas líquidas, como suero. Este tipo
de empaque no requiere de una tapa, pues el material se sella al terminar la
inyección y no permite la fuga del líquido con el cual se
infló el material. Una tapa es posible, aunque debe
pincharse en algún punto diseñado para que el fluido pueda
escapar.
SOPLADO DE LAS PREFORMAS
En este se obtienen piezas llamadas preformas, que son aproximadamente
cilíndricas y con la boquilla completamente terminada, esta boquilla
sirve para que el molde de soplado sujete con firmeza la pieza que al
incrementar su temperatura puede ser soplada y adquirir la forma del molde. El uso de preformas es muy común en la
fabricación de botellas de PET como
las utilizadas en los refrescos de coca cola y pepsi.
COLORACION DE BOTELLAS
La coloración de botellas con pigmento suele ser poco eficiente, aunque
posible. Se recomienda en estoscasos utilizar un
concentrado de color o un plastico precoloreado, es decir, que ya tenga
el color deseado. Las ventajas de los concentrados de color en el proceso de
botellas, ademas de las ventajas en los demas procesos, incluye
la posibilidad de lograr algunos efectos especiales como los
iridiscentes o los perlados en su multicapa.
CONCLUSION
Gracias a la adición de un componente el los procesos de
polimerización llamado aditivo hoy en día podemos obtener de
productos de excelente calidad, los aditivos no solo aceleran un a
reacción para llevar a cabo un proceso si no también son los
responsables de la conservación de los mismos como lo es el caso de los
alimentos proporcionan su conservación para el consumo humanó.
Las propiedades que dan los aditivos a los polímeros nos ayudan a
conocer la interacción de la química en los procesos industriales
y la importancia que tienen en los procesos de fabricación ya que aunque
muchas personas desconocen los aditivos los usamos cotidianamente en nuestros
hogares y nos hacen la vida mas facil y cómoda para nuestro
desarrollo y hasta para nuestro aprendizaje
.
BIBLIOGRAFIA
1. TECNOLOGÍA DEL CONCRETO” ( IMCYC
) Autor: Adam M. Neville)
www.arqhys.com/construccion/aditivos-tipos.html - En caché -
2. Askeland, D.R (2001). Ciencia e Ingeniería de los
materiales. Ed.Thomson-Paraninfo
3. Mangonon, P.L (2001). Ciencia de materiales: selección y
diseño. Ed. Pearson Educación.
ADITIVOS
USO DE PIGMENTOS PARA COLORACION D LOS PLASTICOS
MEZCLADOR BAMBURY
DISPERSION DE MEZCLADO DE UN POLIMERO