Procesos de transformado/endurecimiento de los polímeros (I) : ADITIVOS

GRUPO 4Mª Carmen Pedrosa RuizJuan Luís Gómez DomínguezRaquel García de las Bayona Olmo

ÍNDICE.1. Introducción.

2. Tipos de aditivos y rellenos y sus efectos.

3. Ejemplos de aditivos/rellenos comunes y sus usos.

4. Bibliografía.

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1.INTRODUCCIÓN.Polímeros

Formulación: los componentes se mezclan íntimamenteunos con otros en estado de fusión masa lo más homogénea posible.

Aditivos y rellenos: se incluyen en formulación de plásticos modificar y mejorar propiedades físicas, mecánicas y

de proceso. Características especiales.

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2.TIPOS DE ADITIVOS Y RELLENOS Y SUS EFECTOS.

2.1. RELLENOS2.2. PLASTIFICANTES2.3. ESTABILIZADORES

A. Estabilizadores térmicosB. AntioxidantesC. Absorbedores de luz (UV)

2.4. AGENTES ANTIESTÁTICOS2.5. AGENTES DE ACOPLAMIENTO2.6. RETARDANTES DE FLAMA2.7. AGENTES INSUFLANTES2.8. LUBRICANTES2.9. REFORZANTES2.10. COLORANTES

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2.1. RELLENOS

Inorgánicos, orgánicos, minerales, naturales o sintéticos.Varios fines. Ejemplo: negro de humo al caucho.

DILATADORES O EXTENSORES: Se agregan en cantidades grandes grandes volúmenes de material polimérico con muy poca resina reducción costo.Uso limitado. Ej.: harina de madera, sílice, talco, carbonato cálcico.

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2.2. PLASTIFICANTES

Pequeñas moléculas o cadenas de bajo peso molecular.

Reducen Tª de transición vítrea. (importantes PVC)

No unión química lubricante interno

Más usados: ftalatos, epóxicos, fosfatos…

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2.3. ESTABILIZADORES

Impiden o retardan deterioro por efectos entorno o radiación UV.

Estabilizadores térmicos: Impiden degradación resinas durante tratamiento, o alargan duración productos.PVC gran consumidor (estabilizadores líquidos de Ba y Zn)

Antioxidantes: Protegen contra deterioro (fragilización,cambio de color …) por oxidación (calor, luz y mecanismos inducidos químicamente).

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2.3. ESTABILIZADORES

Mecanismos control: -Absorción o filtración luz UV-Desactivación iones metálicos-Descomposición de hidroperóxidos

Absorbedores de luz (UV): Estabilizan el color y prolongan la duración del producto.

-Poliolefinas, PVC, ABS, poliésteres y poliuretanos.-Color negro( negro de humo, pintura o tinte).-Productos químicos( benzofenonas,benzotriazoles, fotoestabilizadores).

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2.4 AGENTES ANTIESTATICOS (DESESTATIZADORES).

Se utilizan para reducir la acumulación de cargas electrostáticas en la superficie de plásticos y así disminuir la probabilidad de que se produzcan chispas o descargas eléctricas.

Atraen la humedad del aire hacia la superficie del polímero, mejorando su conductividad eléctrica.

Agentes antiestáticos más comunes:Aminas y compuestos cuaternarios de amonio.Ésteres fosfóricos y de polietilenglicol.

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2.5 AGENTES DE ACOPLAMIENTO.Mejoran la adhesión del plástico a los materiales de relleno inorgánicos,como las fibras de vidrio.Se utilizan silanos y titanatos.

2.6 RETARDANTES DE FLAMA.

Reducen la inflamabilidad de los plásticos,aislando el plástico,creando una reacción endotérmica enfriadora o evitando que se propague la combustión.Los retardantes de flama más utilizados son: Aditivos que contienen Cloro, Bromo, Fósforo o sales de metales.

El más usado: ATH (Alúmina trihidratada).

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2.7 AGENTES INSUFLANTES.

Se utilizan para crear una estructura celular (espuma) en una masa plástica.

Gran variedad de productos y técnicas.

El formulador: Está limitado a agentes químicos que reaccionan o descomponen por influencia del calor para formar un gas.

Tipos:Sales simples: Bicarbonato de amonio o de sodio.Agentes liberadores de nitrógeno:Azodicarbonamida,compuestos N-nitroso y las sulfonil-hidracidas.

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2.8 LUBRICANTES.Facilitan la elaboración de las resinas y mejoran la apariencia del producto final.Deben ser compatibles con las resinas y no deben afectar adversamente a las propiedades del producto final.Tipos:

Estearatos metálicos.Amidas y ésteres de ácidos grasos.Ácidos grasos.Ceras hidrocarbonadas.Polietilenos de bajo peso molecular.

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2.9 REFORZANTES.Mejoran resistencia y rigidez (filamentos de vidrio, polímeros o carbono).

2.10 COLORANTES.

Deben impartir colores firmes a la luz, la temperatura, la humedad...sin reducir otras propiedades deseables como la resistencia al microagrietamiento y al impacto.

Tipos:Pigmentos: Son los más usados. Son particulasfinamente molidas que quedan uniformemente dispersas en el polímero.Pueden ser orgánicos e inorgánicos.Tintes: Colores con menor solidez a la luz y estabilidad térmica,tendencia a migrar en el sistema plástico.Negros de humo: protegen los plásticos contra la degradación térmica y por UV.Usados como fibra de refuerzo.

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3.ALGUNOS EJEMPLOSADITIVOS

4.BIBLIOGRAFÍA

Askeland, D.R (2001). Ciencia e Ingeniería de los materiales. Ed.Thomson-Paraninfo.

Mangonon, P.L (2001). Ciencia de materiales: selección y diseño.Ed. Pearson Educación.

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