procesamiento de polÃ-meros_total

Download Procesamiento de PolÃ-meros_Total

If you can't read please download the document

Upload: roxangela-melisa-amaya-guerrero

Post on 05-Feb-2016

6 views

Category:

Documents


3 download

DESCRIPTION

PROCESAMIENTO DE POLIMEROS

TRANSCRIPT

  • Los polmeros se clasifican de a acuerdo a sus propiedades fsicas y mecnicas en tres grandes grupos:

    Procesamiento de Polmeros

    1. Termoplticos: Pueden ser moldeados cuando son calentados. Ejemplo: polipropileno, polietileno, poliestireno, etc. 2. Termorrgidos: Son materiales entrecuzados duros, no maleables y no flexibles. Ejemplo: la frmica, melamina, baquelita, etc 3. Elastmeros: Material Entrecruzado flexible y extendible. Ejemplo: el caucho, las gomas, etc.

  • Procesamiento de Polmeros

  • Procesamiento de Polmeros

  • Procesamiento de Polmeros

    Por qu unos polmeros son ms quebradizos que otros, por qu otros son muy Flexibles?

    Siguientes propiedades

    Temperatura de Transicin vtrea (Tg): Es la temperatura en el cual un polmero cambia de un estado rgido y quebradizo a otro blando y maleable, est presente slo en polmeros amorfos y es diferente para cada polmero

    La principal responsable de que un polmero sea blando o rgido es la temperatura de transicin vtrea Tg

  • Procesamiento de Polmeros

    Calor en funcin de la temperatura para un polmero cristalino

    Aumento del calor sin variacin de la temperatura, esa es la temperatura de fusin

  • Procesamiento de Polmeros

    Un polmero cuya Tg est por encima de la temperatura ambiente, entonces este polmero ser un material rgido, vtreo. Si por el contrario la Tg de un polmero est por debajo de la temperatura ambiente, este ser un material cauchoso, flexible y blando

    Calor en funcin de la temperatura para un polmero amorfo

    Cambio de pendiente, ese punto de inflexin es el que se conoce como temperatura de transicin vtrea

  • En resumen se puede decir que

    La fusin es una propiedad slo de los polmeros cristalinos,

    La transicin vtrea es exclusiva de los polmeros amorfos.

    Un polmero en particular puede tener dominios tanto cristalinos como amorfos

    entonces la muestra exhibir un punto de fusin y una Tg pero las cadenas que funden no son las mismas que experimentan transicin vtrea.

    Procesamiento de Polmeros

    Polmero muy rgido Tg est por encima de la temperatura ambiente, pero queremos Polmero mas blando agregar un plastificante para bajar su Tg y hacer el polmero ms Maleable El plastificante penetra entre las cadenas del polmero, separndolas de tal forma que aumenta el volumen libre entre las cadenas de polmeros, stas se pueden mover con mayor facilidad a temperaturas ms bajas

    De esta manera baja la Tg de un polmero para convertirlo en un material ms flexible y maleable

  • Propiedades mecnicas Estas propiedades van a determinar si un polmero sirve para fabricar una pieza o no, ir a resistir o no, etc.

    Procesamiento de Polmeros

    Resistencia. Un polmero experimenta varios tipos de resistencia:

    Resistencia tensil: Es cuando un polmero puede soportar un determinado estiramiento sin romperse

    Resistencia a la compresin: Es cuando un polmero puede soportar una determinada compresin sin que ste se fragmente

    Un polmero tiene este tipo de resistencia si es capaz de soportar ser comprimido, es decir, de soportar un peso encima de s mismo

  • Procesamiento de Polmeros

    Resistencia a la flexin: Cuando un polmero se dobla y no se parte, o sea es flexible

    Resistencia a la Torsin: Cuando un polmero es sometido a un fuerte doblez sobre su propio eje, sin que sufra dao alguno

    Resistencia al impacto: Cuando un polmero es golpeado fuertemente y no sufre dao

    Dureza. Es una medida de la energa que una muestra puede absorber antes de que se rompa

  • Procesamiento de Polmeros

  • Curvas tpicas de tensin en funcin de la elongacin para diferentes clases de polmeros

    Procesamiento de Polmeros

    Pueden soportar gran tensin, pero no tanta elongacin. Ej. plsticos como polimetacrilato de metilo, poliestireno y los policarbonatos

    Indica que las fibras pueden soportar elevadsimas tensiones, pero pocas elongaciones. Ej. los nylons, las fibras de carbonos, etc

    Aunque no soportan altas tensiones no manifiestan preferencia por la ruptura, o sea resisten por un tiempo considerable la arremetida de grandes tensiones hasta que llega un momento que no soporta mas y se deforma y/o se rompe. Ej. PE, PP

    Pueden aguantar elongaciones elevadas acompaadas con una buena resistencia a las tensiones. Ej. Elastmeros como los poliisoprenos, polibutadienos y el poliisobutileno

  • Procesamiento de Polmeros

    Existen varias tcnicas para dar forma a los plsticos. Algunas de las ms comunes son: 1. Moldeo por inyeccin 2. Moldeo por extrusin 3. Moldeo por soplado 4. Moldeo por vaco 5. Calandrado

  • Procesamiento de Polmeros

    El moldeo por inyeccin es el mtodo de moldeo ms ms caracterstico de la industria de plsticos. Consiste bsicamente en fundir un material plstico en condiciones adecuadas e introducirlo a presin en las cavidades de un molde donde se enfra a una temperatura apta para que las piezas puedan ser extradas sin deformarse.

    El proceso puede dividirse en dos fases: Fusin del material Inyeccin en el molde

    1. Moldeo por inyeccin

  • Procesamiento de Polmeros

    - El material entra en el cilindro de calefaccin a travs de una tolva de alimentacin situada en la parte posterior del cilindro.

    - El material se calienta y funde en el cilindro de calefaccin, al mismo tiempo que circula gracias al movimiento rotatorio del tornillo.

    - El material va quedando acumulado en la parte anterior del tornillo hasta que hay suficiente material fundido , el cual es sacado hacia el molde

  • Procesamiento de Polmeros

    La inyeccin, es un proceso adecuado para piezas de gran consumo. La materia prima se puede transformar en un producto acabado en un solo paso. Con la inyeccin se pueden obtener piezas de variado peso y con geometras complicadas.

  • Procesamiento de Polmeros

    Mquina convencional de extrusin con husillo

    La extrusin consiste en hacer pasar bajo la accin de la presin un material termoplstico a travs de un orificio con forma ms o menos compleja (hilera), de manera tal, y continua, que el material adquiera una seccin transversal igual a la del orificio

    2. Moldeo por extrusin

  • Procesamiento de Polmeros

    El proceso de extrusin se utiliza ampliamente en la industria de plsticos para la produccin en continuo de piezas con seccin constante de materiales termoplsticos.

    Se utiliza tambin para la obtencin de preformos para moldeo por soplado.

    La extrusora se compone de: - Cilindro - Husillo o tornillo (gira dentro del tornillo)

    Consiste en obligar a un material fundido a pasar a travs de una boquilla que tiene la forma adecuada para obtener el diseo deseado.

    El equipo debe ser capaz de proporcionar sobre el material suficiente presin de forma continua y continua para reblandecer el material para que pueda ser extruido.

  • Procesamiento de Polmeros

    El material granulado o en forma de polvo se carga en la tolva, desde el cual se alimenta el cilindro, donde el tornillo se encarga de introducirlo, transportarlo hacia adelante y comprimirlo

    El calentamiento hasta la fusin se realiza desde la cara exterior del cilindro mediante medios calefactores y desde el interior por conversin del esfuerzo en calor

    El material se funde y al salir del cilindro a travs de la boquilla recibe la forma de sta

  • Como la abertura de la boca de la matriz tiene la forma del producto que se desea obtener, el proceso es continuo. Posteriormente se corta en la medida adecuada

    El polmero es transportado desde la tolva, a travs de la cmara de calentamiento, hasta la boca de descarga, en una corriente continua

    19

    Procesamiento de Polmeros

    A partir de grnulos slidos, el polmero emerge de la matriz de extrusin en un estado blando

  • Procesamiento de Polmeros

    Tercer mtodo ms empleado en el procesado de plsticos

    3. Moldeo por soplado

    Bsicamente el soplado est pensado para su uso en la fabricacin de productos de plstico huecos; una de sus ventajas principales es su capacidad para producir formas huecas sin la necesidad de tener que unir dos o ms partes moldeadas separadamente

    Los diferentes procesos de soplado involucran:

    Produccin de un precursor o preforma Su colocacin en un molde hembra cerrado Y la accin de soplarlo con aire para expandir el plstico fundido contra la

    superficie del molde, creando as el producto final

  • Procesamiento de Polmeros

  • Procesamiento de Polmeros

    Un cilindro plstico de paredes delgadas es extrudo y cortado en el largo que se desea

    El cilindro se coloca en un molde que se cierra sobre el polmero ablandado y le suprime su parte inferior cortndola

    Una corriente de aire o vapor es insuflado por el otro extremo y expande el material hasta llenar la cavidad

  • Procesamiento de Polmeros

    Mediante este proceso se comprime una chapa de resina termoplstica ablandada por el calor contra un molde fro. La chapa toma y conserva la forma del molde.

    Este mtodo se emplea para revestimientos interiores (puertas de

    heladeras, gabinetes, etc.)

    4. Moldeo por vaco

    Este mtodo consiste en poner la superficie que hay entre el molde y el polmero ablandado al vacio.

    Este mtodo es usado para la fabricacin de envases para productos

    alimenticios, es bueno porque permite que el material guarde la forma del molde

  • Procesamiento de Polmeros

    Se coloca la lmina y se sujeta con mordazas

    Mediante resistencias elctricas se reblandece la lmina de plstico

    Se extrae el aire del interior con una bomba de vaco para que la lmina se adapte bien a la forma del molde

    Se separa el molde y obtenemos el producto final

    La lmina se coloca sobre un molde, se sube la temperatura hasta que se vuelva blanda y elstica. Se extra el aire bajo la lmina, para que el plstico se adapte al molde. Se enfra y se extrae la pieza del molde.

  • Procesamiento de Polmeros 5. Calandrado

    Este mtodo consiste en pasar un polmero blando a travs de una serie de rodillos calientes hasta obtener un producto uniforme. Estas lminas se usan para fabricar hules, impermeables o planchas de plstico de poco grosor.

  • 26

    Procesamiento de Polmeros

    Se producen lminas que se utilizan como materia prima para otros procesos secundarios, pero tambin productos como cortinas, alfombras, impermeables.

    La calandra o calandria es una maquina que se basa en una serie de rodillos de presin que se utilizan para formar o una hoja lisa de material.

  • Procesamiento de Polmeros

    Esta tcnica consiste en hacer pasar el material termoplstico, procedente del proceso de extrusin, por entre dos cilindros o rodillos giratorios con el fin de obtener lminas y planchas continuas lisas o con textura.

  • Procesamiento de Polmeros Moldeo por compresin

    Se aplica a plsticos termoestables para obtener todo tipo de piezas: carcasas, vajillas, bandejas, lminas, baeras, recipientes, etc.

  • Se aplica a plsticos termoestables para obtener todo tipo de piezas: carcasas, vajillas, bandejas, lminas, baeras, recipientes, etc.

    Es un mtodo de moldeo en el que el material de moldeo, precalentado, es colocado en la cavidad del molde abierto El molde se cierra, se aplica presin y calor para forzar al material a entrar en contacto con todas las reas del molde

    Procesamiento de Polmeros

  • Procesamiento de Polmeros

    Se introduce el material en forma de polvo o grnulos en un molde hembra

    Se comprime con un contramolde macho, mientras un sistema de recalentamiento reblandece el material

    El material adopta la forma de la cavidad interna de ambos moldes

    Se refrigera y se extrae la pieza ya conformada del molde

  • Procesamiento de Polmeros

    El moldeo rotacional o rotomoldeo es una tcnica de procesamiento de polmeros que permite obtener piezas huecas de tamao mediano a muy grande con relativamente poco material y buena estabilidad

    Rotomoldeo

  • Procesamiento de Polmeros

    - Un molde hueco caliente se llena con una carga de un material - luego se hace girar lentamente (por lo general alrededor de dos ejes perpendiculares entre s) - haciendo que el material ablandado se disperse y se adhiera a las paredes del molde.

    A fin de mantener un grosor uniforme en toda la pieza, el molde sigue girando en todo momento durante la fase de calentamiento y para evitar la deformacin o bandeo tambin durante la fase de enfriamiento

  • Procesamiento de Polmeros

    Este proceso ofrece gran libertad de diseo, pues es posible fabricar artculos sorpresivamente complejos con herramentales relativamente sencillas y de bajo costo que en ciertos casos sera imposible moldear con otro procedimiento

    Grnulos de

    plstico Molde

    Pulverizadores de agua

    Plstico fundido

  • Procesamiento de Polmeros

    El proceso de extrusin de pelcula soplada o pelcula tubular es el mtodo ms comn para la fabricacin de pelculas o films, y en general se utiliza para fabricar bolsas de plsticos termoplsticos.

    Extrusin de pelcula soplada

    Ms de la mitad de las pelculas producidas hoy en da se hacen de polietileno, en su mayora de baja densidad. El polipropileno es otro de los materiales ampliamente utilizados.

    La extrusin de pelcula se puede dividir en dos tipos:

    Pelcula Tubular Pelcula plana

  • El proceso de extrusin de pelcula tubular es el proceso mediante el cual una cantidad de resina fundida es formada en un perfil anular (tubular), para simultneamente estirarla y enfriarla, hasta alcanzar el estado slido. El producto resultante es un perfil anular, aplastado colapsado, cuyo espesor es inferior a las 250 micras, usualmente entre 20 y 150 micras (milsimas de milmetro).

    Procesamiento de Polmeros

    A diferencia del proceso de pelcula tubular, el cabezal es en forma de ranura lo que permite la extrusin del material en forma plana. La principal caracterstica de estos cabezales es la existencia de un distribuidor del material a travs del ancho de la boquilla. El polmero fundido fluye del distribuidor a un canal tipo ranura.

    Pelcula Tubular

    Pelcula plana

  • Procesamiento de Polmeros

    1.- Transporte, fusin y bombeo de la resina: etapa desarrollada por la extrusora

    Pelcula Tubular

    2.- Formacin del perfil anular: etapa desarrollada por el cabezal de extrusin

    3.- Estiramiento y enfriamiento de la pelcula: etapa desarrollada por la unidad de halado y el sistema de enfriamiento

    4.- Bobinado de la pelcula: etapa desarrollada por el sistema de halado y recogida (bobinadores)

  • Pelcula plana

    Procesamiento de Polmeros

  • Caractersticas del proceso

    - Mediante el soplado, el material se expande hasta tres veces su dimetro original, y a la vez es estirado por los rodillos que se encuentran en la parte superior, de modo que se orienta biaxialmente. - El material sale de la boquilla en estado fundido, pero conforme asciende se enfra, gracias a la corriente de aire que circula por el exterior de la burbuja, de modo que solidifica, "congelando" la orientacin en las dos direcciones, axial y longitudinal. - El punto de solidificacin se suele apreciar fcilmente debido a la prdida de transparencia del material al pasar del estado amorfo al cristalino o semicristalino.

    Procesamiento de Polmeros

  • Procesamiento de Polmeros

  • En las lneas de pelcula soplada la extrusora est equipada con una boquilla anular, dirigida habitualmente hacia arriba.

    Por el interior de la boquilla se inyecta aire que queda confinado en el interior del

    material que sale por la boquilla y que es contenido, como si de una gran burbuja se tratara, por un par de rodillos situados en la parte superior (rodillos de colapsado).

    A la salida del cabezal el material se enfra bruscamente mediante una corriente

    forzada de aire que pasa a travs de una cmara anular (anillo de enfriamiento) y se dirige concntrica y uniformemente sobre la burbuja.

    Procesamiento de Polmeros

    La pelcula enfriada pasa a travs de las placas guas (canasto) y se aplasta entre dos rodillos de tiro y colapsado, pasando por otros rodillos que sirven de gua, antes de pasar a los tambores de almacenamiento (rodillos de enrollado), donde se recoge la bobina.

  • Formulacin: Los componentes se mezclan ntimamente unos con otros en estado de fusin.

    Masa lo ms homognea posible

    Procesamiento de Polmeros

    Aditivos y rellenos: Se consideran aditivos, aquellos materiales que van dispersos fsicamente en una matriz polimrica.

    Se incluyen en la formulacin de plsticos

    Modificar y mejorar propiedades fsicas, mecnicas y de proceso Caractersticas especiales

  • Los aditivos se clasifican segn su funcin y no en relacin con su constitucin qumica:

    Procesamiento de Polmeros

  • Todos los aditivos deben cumplir una serie de requisitos tcnicos:

    Procesamiento de Polmeros

    Altamente eficientes Concentraciones aceptables econmicamente

    Alta compatibilidad Alta miscibilidad a nivel molecular

    No volatilidad en condiciones de proceso de transformacin

    Tensin de vapor baja a altas temperaturas

    No tendencia a agregarse

    No exudar durante su vida til Problemas de esttica y prdida de eficacia por eliminacin del aditivos

    No debe ser txico Personal que lo manipule Usuarios producto final

  • Cargas

    Materiales slidos que se aaden a las formulaciones de plsticos con el objeto de reducir costos No debe interferir con las propiedades del polmero Fcil dispersin en el polmero, adecuada distribucin Baratas para disminucin del costo de la formulacin Naturaleza qumica muy diversa:

    Carbonato de calcio, sulfatos de metales alcalinotrreos, silicatos, slices, negro de humo, microesferas de vidrio o cermica, otros Orgnicas: celulosa, almidn, cscara de almendra, otros

    Procesamiento de Polmeros

  • Procesamiento de Polmeros

    La concentracin de los aditivos en las formulaciones de plsticos generalmente se expresa en peso referida a 100 gramos de polmero o phr (partes por 100 de resina)

    Plastificantes

    Sustancia que se incorpora a un material plstico para aumentar su flexibilidad y facilitar su transformacin.

    Puede reducir la viscosidad del fundido Disminuir la Tg Disminuir el mdulo elstico del fundido

    Los plastificantes ms usados son ftalatos, epxidos y fosfatos Dan a plsticos duros la flexibilidad y durabilidad deseadas.

  • Los plastificantes trabajan incrustndose entre las cadenas de polmeros espacindolas (incrementando el "volumen libre"), descendiendo as de forma significativa la temperatura de transicin vtrea para el plstico hacindolo ms suave.

    Procesamiento de Polmeros

    Pequeas molculas o cadenas de bajo peso molecular.

    Reducen la temperatura de transicin vtrea, aumentando la flexibilidad y elasticidad de los plsticos, as como su flujo en condiciones de fusin (lubricacin interna). Cuanto mayor es su proporcin, mayor es la flexibilidad que se consigue.

    No estn unidos qumicamente al plstico, sino que actan como lubricante interno, reduciendo las fuerzas de Van der Waals entre las cadenas de polmero y separndolas para impedir que se entrelacen.

    Son de especial importancia para el PVC, ya que tiene una Temperatura de transicin vtrea muy por encima de la temperatura ambiente.

  • Procesamiento de Polmeros

    El efecto de los plastificantes mediante las teoras de la lubricacin, de gel y de volumen libre:

    La primera afirma que los plastificantes se comportan como lubricantes internos y que permiten que las cadenas de polmeros se deslicen entre s.

    La teora de gel , que se aplica a polmeros amorfos, supone que un polmero tiene muchas fuerzas de atraccin intermoleculares que se debilitan en presencia de un plastificante. Suponiendo que la adicin de un plastificante aumenta el volumen libre de un polmero y que el volumen libre.

  • Procesamiento de Polmeros

  • Estabilizantes Controlan o ajustan las reacciones de deterioro fsico-qumicas durante la manufactura, composicin, procesado y subsiguiente vida del polmero.

    Procesamiento de Polmeros

    Debe ser capaz de controlar los procesos que tienen lugar durante la descomposicin de los polmeros

    Buena compatibilidad con el polmero

    Efectividad a buenas concentraciones

    No afectar otras propiedades de la formulacin

    Bajo costo

    Ausencia de color, olor, toxicidad

  • Procesamiento de Polmeros

    Antioxidantes Algunos polmeros tiende a oxidarse cuando se exponen a la intemperie.

    Las reacciones de oxidacin comienzan con la formacin de radicales libres que en presencia de oxgeno forman perxidos, producindose finalmente la ruptura de la cadena y por lo tanto la degradacin del material.

    Reaccin de degradacin en cadena:

  • Los antioxidantes interrumpen las reacciones de degradacin combinndose con los radicales libres o con los perxidos formados, dando lugar a especies no reactivas.

  • Mecanismos preventivos principales para el control del deterioro: (1) absorcin o filtracin de la luz UV, (2) desactivacin de los iones metlicos y (3) descomposicin de los hidroperxidos en productos que no son radicales

    Protegen contra el deterioro por oxidacin provocada por calor, luz y mecanismos inducidos qumicamente. El deterioro se manifiesta como fragilizacin, inestabilidad de flujo de la masa fundida, prdida de propiedades de tensin y cambio de color.

  • Procesamiento de Polmeros Estabilizantes trmicos Impiden la degradacin de las resinas durante su tratamiento, cuando la masa fundida se somete a altas temperaturas, o alargan la duracin de los productos finales que los contienen. PVC gran consumidor ya que es muy propenso a degradarse durante el tratamiento (eliminacin de tomos de hidrgeno y cloro en forma de cido clorhdrico, haciendo frgil al polmero).

    m = h + i

    ClH

    HH

    h i

    + HCl

    ClH

    HH m

  • Procesamiento de Polmeros

    C

    HH

    C

    ClH

    C

    HH

    C

    ClH

    C

    HH

    C

    ClH

    C

    HH

    C

    ClH

    C

    HH

    C

    H

    C

    HH

    C

    H

    +

    Cl

    Cl

    CC

    HH

    C

    HH

    C

    ClH

    C

    HH

    C

    ClH

    +

    HCl

    CC

    HH

    C

    HH

    C

    ClH

    C

    HH

    C

    H

    +

    Cl

    CC

    HH

    C

    HH

    C

    ClH

    C

    HC

    H

    + HCl

  • Esta degradacin debe ser controlada por la adicin de estabilizantes. Los estabilizantes trmicos deben prevenir la reaccin de deshidrocloracin que es el primer proceso en la degradacin. Hay dos rutas por las cuales los estabilizantes pueden actuar:

    Procesamiento de Polmeros

    La degradacin del PVC a las elevadas temperaturas requeridas en los procesos de termoformado es una caracterstica intrnseca del polmero, y consiste en los procesos de deshidrocloracin, auto-oxidacin, escisin qumico-mecnica de cadenas, entrecruzamiento y reacciones de condensacin.

    1) Reaccionando con los cloruros allicos, los intermediarios en la formacin de polienos en la degradacin de las cadenas polimricas.

    2) Otro mtodo para detener el proceso de degradacin es atrapando el cido clorhdrico generado, ya que ste es un catalizador en la reaccin de propagacin de la cadena y el paso iniciador.

  • Procesamiento de Polmeros

    Estabilizacin del PVC

    Estabilizacin primaria

    C

    HH

    C

    ClH

    C

    HH

    C

    H

    C

    H

    C

    ClH

    +

    Rn Nu

    +

    RCl

    C

    HH

    C

    ClH

    C

    HH

    C

    H

    C

    H

    C

    HNuRn 1

    Sustitucin de tomos de Cl lbiles prevencin de formacin de por fragmentos ms estables dobles enlaces conjugados

  • Procesamiento de Polmeros

    Estabilizacin del PVC

    Estabilizacin secundaria

    Rn Y + HCl Rn 1 YCl + RH

    HCl + Rn 1 YCl + RHRn 2 YCl2

    de HCl

  • Procesamiento de Polmeros

    Sulfato tribsico de plomo 3 PbO PbSO4 H2O

    Estearato dibsico de plomo 2 PbO Pb(OOC-C17H35)2

    Ftalato dibsico de plomo 2 PbO Pb(OOC)2C6H4

    Fosfito dibsico de plomo 2 PbO PbHPO3 2H2O

    Estearato normal de plomo Pb(OOC-C17H35)2

    Fortalezas: Extraordinaria estabilidad trmica a largo plazo Insuperables propiedades elctricas Bajo costo unitario

    Debilidades: Opacidad inherente Manchas al exponerse al S Toxicidad acumulativa

    Estabilizantes para PVC mayormente utilizados

    Estabilizantes en base a Plomo

  • Procesamiento de Polmeros

    Estabilizantes Organoestao

    Pueden estabilizar el PVC por :

    1. Reemplazo cloruros lbiles: PVC-Cl + R 2Sn(SR) 2 PVC-SR + R 2(SR)Cl

    Cl

    Cl

    OCH

    2

    SSn

    CH3

    CH3

    S

    O R

    CH2

    O

    O R

    O

    Cl S

    CH2

    OR

    SSn

    O

    CH3

    CH3

    ClO

    R

  • Procesamiento de Polmeros

    2. Neutralizacin del HCl generando mercaptanos: HCl + R 2Sn(SR) 2 R2Sn(SR)Cl + HS -R

    3. Adicin de mercaptano a una secuencia polinica: PVC-HC=CH -PVC + RSH PVC-H 2C-CHSR -PVC

    O

    CH2

    SSn

    O

    R

    CH3

    CH3

    S

    CH2

    O

    OR

    H-Cl

    O

    CH2

    SSn

    O

    R

    CH3

    CH3

    Cl

    HS

    OR

    O

  • Procesamiento de Polmeros

    Estabilizantes de Mezcla de Metales

    R

    O-

    O

    Ca+2 R

    -O

    O

    + 2 HCl CaCl2 +

    R

    O

    O H

    2

    R

    O-

    O

    Ca+2 R

    -O

    O

    + ZnCl2 ZnO O

    CO

    R

    C O

    R

    +

    CaCl2

    Cl Cl O

    C

    R

    O

    Cl O

    C

    O

    R

    +

    Zn

    O

    C

    RO

    Zn

    O

    C

    RO

    Cl

    Transferencia de Carboxilato

    Regeneracin por intercambio

  • Procesamiento de Polmeros

    Absorbedores de luz (UV)

    Estabilizan el color y prolongan la duracin del producto. Absorbe energa a una longitud de onda que resultara perjudicial para los polmeros y la reemiten a una longitud de onda diferente.

    - Prcticamente todos los plsticos se degradan de diversas formas al exponerse a la luz solar; las ms comunes son el cambio de color y la prdida de propiedades fsicas.

    - Los polmeros particularmente susceptibles a este tipo de degradacin son las poliolefinas, el poliestireno, el PVC, el ABS, los polisteres y los poliuretanos.

    - El ms eficaz es el color negro, ya sea en forma de negro de humo, de pintura negra o de un tinte negro. Sin embargo no siempre se puede emplear, por lo que se recurre a diversos productos qumicos (benzofenonas, benzotriazoles y fotoestabilizadores de aminas impedidas).

  • Procesamiento de Polmeros

    Modificadores de impacto Se emplean para mejorar la resistencia al impacto. Esto se consigue generalmente mediante mezclas de polmeros, un termoplstico rgido y un elastmero, se obtienen plsticos con un amplio espectro de propiedades bien equilibradas.

    Existencia de estructura multifase, para compatibilidad entre la fase termoplstica y el componente elstico Al someter al material a un impacto, la energa mecnica asociada al mismo es absorbida por la matriz o fase rgida

  • Procesamiento de Polmeros

    Para evitar la fractura la energa debe transmitirse inmediatamente a la fase elastomrica embebida en la matriz. Si la energa absorbida no puede ser transmitida a la fase elastomrica, permanecer en la safe rgida con el resultado de que puedan crearse tensiones en untos donde eventualmente aparecern fracturas

  • Procesamiento de Polmeros

    Lubricantes Se utilizan para disminuir las fuerzas de friccin y reducir el desgaste de dos cuerpos que rozan entre si.

    Friccin interna Friccin externa

    Lubricantes externos Reducir y controlar la adhesin en tre el polmero y las partes metlicas de los equipos de transformacin.

    Deben tener baja solubilidad en el polmero Suficiente polaridad de modo que tengan afinidad tanto por el polmero como por la partes metlicas

  • Procesamiento de Polmeros

    Molculas que posean una zona polar y una apolar Los grupos polares se orientan hacia la superficie metlica y forman una capa permanente:

    Lubricantes externoos mayormente utilizados: cido esterico, estearato de calcio y de plomo, ceras parafnicas. PE de bajo PM, ciertos steres (palmitato de etilo)

  • Procesamiento de Polmeros

    Lubricantes internos Disminuir la friccin de las molculas de polmero entre s, de modo que mejore el flujo del material.

    Deben ser compatibles con el polmero a altas temperaturas Qumicamente similares a los externos, pero con mayor compatibilidad con el polmero y no migran fcilmente a la superficie Derivados de ceras como steres de ceras, gliceril steres como cidos esterico y oleico, alcoholes de cadena larga

  • Procesamiento de Polmeros

    Pigmentos y colorantes

    Ayudantes de proceso Mejoran las caractersticas de procesado en caliente de polmeros

    Agentes compatibilizantes

    Mejoran la adhesin entre sustancias dismiles

    Agentes espumantes

    los espumantes son aditivos que producen una reaccin qumica al llegar a cierta temperatura formando pequeas burbujas en la matriz del plstico, esto consigue que la pieza tenga menor densidad (sea ms ligera)

    Retardantes de llama

    Materiales que interfieren con la fsica y/o la qumica de la combustin de modo que se modifica la inflamabilidad del polmero

    Supresores de humo

    Materiales que interfieren con la fsica y/o la qumica de la combustin de modo que se modifica la generacin de humo del polmero

  • Procesamiento de Polmeros

    En un tornillo de extrusin se pueden distinguir tres zonas caractersticas: zona de alimentacin, zona de compresin y la zona de dosificacin

  • Procesamiento de Polmeros

    Zona de Alimentacin: En esta parte, los filetes (distancia entre el extremo del filete y la parte central o raz del husillo) son muy pronunciados con el objeto de transportar una gran cantidad de material al interior del extrusor, aceptado el material sin fundir y aire que est atrapado entre el material slido

  • Procesamiento de Polmeros

    Zona de compresin: los filetes del tornillo decrecen gradualmente (compactacin) y se expulsa el aire atrapado entre los pellets. Cumple la funcin de fundir y homogenizar el material.

  • Procesamiento de Polmeros

    Zona de dosificacin: Ejerce presin sobre el material para dosificarlo hacia el cabezal y garantiza que el material salga de la extrusora homogneo, a la misma temperatura y presin.

  • Procesamiento de Polmeros

    Los polmeros suelen ser estirados con una mquina llamada Instron, esta mquina sujeta cada extremo del polmero y la estira. Mientras se estira la muestra se va midiendo la fuerza que est ejerciendo. Cuando sabemos la fuerza la dividimos por el rea de la muestra y as obtenemos la tensin que experimenta la muestra.

    Luego, se incrementa la fuerza hasta que la muestra se rompe. La tensin que hace falta para romper la muestra representa la resistencia tnsil del material