Nylon, un producto que beneficia a la industria del plástico

Últimamente el mercado se ha visto beneficiado con la oferta de una cantidad considerable de nuevos nylons, desde los tipos 6 y 66, caracterizados por ser más tenaces, menos densos y más fáciles de procesar, hasta los nylons ramificados que poseen propiedades superiores de carácter reológico y físico. Un caso especial es el nylon relleno con cadenas largas de carbono, que combina una alta capacidad de aislamiento magnético con una buena resistencia a la llama.

Otras novedades incluyen la aparición de PPS reforzados para extrusión, aleaciones de PPS, proveedores de politalamida reforzada y resistente al calor, compuestos de PEEK y de poliestireno sindiotáctico. PBT de alta densidad, mezclas de PEI/PET transparentes, ASA mejorados y aptos para desempeñarse a la intemperie, y una nueva generación de mezclas PC/ABS con resistencia FR (a la llama). También son productos de interés los nuevos fluoropolímeros de fácil procesamiento, los TPO y TPU, y el PTE estirénico para empaque de alimentos.

Gran variedad de nylons 6 y 66
El nuevo nylon 66 super tenaz de la referencia Zytel de DuPont Engineering Polymers, reduce significativamente los depósitos en los moldes, el tiempo de los ciclos ( de 5 a 25%) y los requerimientos de fuerza en la prensa de moldeado, a la vez que mejora la apariencia de los productos. Greg Corda, director de producto, informa que se trata de una "reinvención" de las resinas de nylon 66 de la compañía (algunas referencias antiguas serán retiradas del mercado). Mediante la modificación de la columna vertebral de la molécula de nylon, DuPont desarrolló un material más fuerte, que puede moldearse a presiones de inyección que son de 25 a 40% más bajas y con temperaturas de material fundido de 20 a 40ºF, por debajo de otros nylons comparables de alta tenacidad. Con este material también pueden fabricarse tanques de gasolina que ofrecen de 30 a 50% más de resistencia en las soldaduras.

DuPont ofrece cuatro referencias nuevas de nylons, dos super tenaces y dos de tenacidad media, disponibles en versiones resistentes al calor y a la intemperie. Su costo no es mayor que el de los grados ya existentes de alta tenacidad.

BASF Corp. introdujo al mercado la referencia de nylon 6 Ultramid B3WGM24, estabilizada para el calor, que contiene un refuerzo de fibra de vidrio y minerales apropiados para la fabricación de manijas de automotores, soportes de espejos, techos para el interior de la cabina y cubiertas para el motor. Este material requiere solamente de 30% de refuerzo, comparado con 40% de la referencia previamente existente, Ultramid B3GM35. Como resultado, la densidad disminuye 8% (1,38 vs. 1,48 g/cc) y, de acuerdo con BASF, se facilita el flujo. Sin embargo, esta nueva referencia todavía tiene una rigidez alta (1/189.000 contra 1.160.000 psi) debido a las cualidades de la mezcla de refuerzos, la cual es de carácter propietario.

BASF también complementó la apariencia metálica de la referencia de nylon 6 Ultramid B3GM24 con otras que ofrecen acabados más oscuros, como el del acero, o más claros, como el del aluminio. Los efectos metálicos también están disponibles en nylons 66.

Resistencia a la llama sin halógenos
Lati USA Inc. puso en el mercado sus nuevos compuestos de nylon 66, reforzados con 25% de fibra de vidrio, estabilizados contra el calor y resistentes a la llama, para aplicaciones eléctricas y electrónicas en las que se requieren valores altos de resistencia a la incandescencia de los cables (como la prueba europea IEC 692-2-1). Latamid 66 H2 G/25-V1AF alcanza la prueba UL 94V-0 sin necesidad de aditivos halogenados o fósforo rojo. Latamid posee otra referencia que sí está halogenada, pero no contiene tritóxido de antimonio. Estas referencias tienen valores de CTI de 450 y 300, respectivamente.

Politadamidas
Los nylons que se desempeñan a altas temperaturas, denominados politalamidas (PPA), están ahora disponibles en una nueva fuente. EMS-Chemie, lanzó al mercado el grado Grivory HT-PPA, una familia de PPA reforzados, disponibles con retardancia a la llama (halogenados y no halogenados). Estos grados compiten con la politalamida Amodel de BP Amoco y Zytel HTN de DuPont. La familia de EMS-Chemie cuenta con cinco grados para moldeo por inyección en colores naturales y negro, con 30 a 60% de fibra de vidrio o 40% de refuerzos minerales.

Nylon ramificado
Rhodia Engineering Plastics tiene a disposición un nuevo nylon descrito como una nueva clase de resina de resina, que ofrece una combinación sobresaliente de cualidades físicas y reológicas. En sus propiedades generales es similar al nylon 6, pero el nylon TechnylStar se basa en una tecnología de polimerización y mezclado propietaria. Se afirma que su arreglo molecular consiste de una estructura no lineal, con ramificaciones.

De acuerdo con reportes técnicos, sus propiedades más sobresalientes son las de flujo y el excelente acabado superficial. Rhodia afirma que este material puede reforzarse con hasta 65% en peso, lo que redunda en un aumento significativo de la rigidez y la estabilidad dimensional a temperaturas elevadas. La compañía comenzó a vender esta resina en Europa y planea producirla en Estados Unidos y Asia.

Rhodia ofrece algunas referencias de alta fluidez con contenido de 20 a 40% en peso de refuerzos. Se afirma que los ciclos de moldeo son más rápidos y que requieren canales más pequeños en los moldes con menor número de compuertas en las piezas inyectadas más grandes. Entre las primeras referencias en el mercado está TechnylStar SX, reforzado con 50 a 65% de cargas, que puede igualar la rigidez del PPS, la poliarilamida y el PPS, materiales a los que puede remplazar a menor costo con una mayor facilidad de moldeo. Las versiones de alta carga registran un mejoramiento de por lo menos 50% en las pruebas de fluidez con espirales, si se comparan con poliarilamidas o nylons de cargas similares.

Nylon con FR proporciona escudo eléctrico
Ticona ofrece un material rígido, tenaz y de color negro para fabricar carcasas de equipos eléctricos y electrónicos. Se trata de la referencia Celstran PS66-CRF30-10. Esta es un nylon 66 modificado que contiene fibras largas de carbono, de 11 mm, y que combina la capacidad de un escudo eléctrico con resistencia a la llama que pasa la prueba L 94V-0.

Acetal autolubricante
Lubri-Tech ATH-XC361E es un acetal homopolímero auto lubricado para el moldeo por inyección y extrusión, fabricado por M.A. Hanna Engineered Materials. El material contiene silicona y PTFE como lubricantes, y sus productores afirman que su bajo costo proporciona una ventaja cuando se compara con acetales lubricados con PTFE solo. Además, Lubri-Tech ofrece propiedades mecánicas para aplicaciones en engranajes, rodamientos, resortes y elementos deslizantes.

Nuevos grados de PPS y sus aleaciones
La primera referencia para extrusión de Ryton PPS fue lanzada al mercado por la recientemente formada Chevron Phillips Chemical Co., con base en Houston. R-6-010NA es un compuesto de peso molecular ultra alto, sin refuerzos, para la producción de tubería empleada en la industria química, en los sistemas de filtración de combustibles en automotores, HVAC, y en el manejo en general de los combustibles de automotores. Está diseñado para remplazar metales y fluoropolímeros. Este material de color café tiene un índice de fluidez de 45, y un punto de fundición de 545ºF, HDT de 220ºF a 264 psi. Otro producto nuevo es Ryton R11-520BL, compuesto reforzado con fibra de vidrio y formulado con suficientes aditivos conductores para disipar la carga electrostática (ESD). Su resistividad es de 100.000 ohm-cm.

Chevron Phillips también lanzó al mercado su familia Xtel de aleaciones de PPS, diseñadas para competir con los materiales más costosos LCP, en aplicaciones eléctricas y electrónicas, industriales y automotrices. Según informes de sus fabricantes, estas aleaciones propietarias igualan cualidades esenciales de los LCP, pero con un costo 50% más bajo. Por ejemplo, Xtel XK2040 reforzado con 40% de fibra de vidrio, tiene una resistencia a la tensión de 25.000 psi, idéntica a la del LCP reforzado con 30% de vidrio y solo un poco inferior que el valor de 28.000 psi correspondiente al PPS reforzado con 40% de vidrio.

En el momento, esta referencia se encuentra disponible en cuatro grados de color negro y natural y puede moldearse a presiones moderadas en moldes calentados por agua. El material fluye como el LCP a temperaturas de molde de 150 a 275ºF. Referencias reforzadas con vidrio y minerales se encuentran en la etapa de desarrollo.

Nuevo proveedor de PEEK
Gatone es una nueva familia de resinas PEEK de Gharda Chemicals Ltd., de la India, distribuidas por Franklin Polymers Inc. Estas, junto con las comercializadas por Victrex USA, son las únicas resinas de PEEK en el mercado. En el momento, Gharda produce cantidades semicomerciales en su unidad de 120.000 libras anuales de Bombay, y para el año 2002 planea abrir una planta más grande. El precio de lista de Gatone PEEK es de US$30/lb, pero Gharda anuncia que podría disminuir· cuando la planta opere a plena capacidad.

La familia de Gatone PEEK incluye grados de baja viscosidad y de alto flujo para moldeo por inyección de pared delgada; viscosidad mediana para uso general en moldeo por inyección; y alta viscosidad para extrusión y moldeo. Los grados con 10 a 40% en peso de cargas reforzantes de vidrio o de carbono están disponibles en colores naturales y otros más.

PBT pesado metalizable
Un nuevo grado de PBT Valox metalizable de GE Plastics ofrece densidad alta, para dar apariencia y tacto similares al metal. Los rellenos propietarios le aportan una densidad específica de 5,0. Valox NBV401 tiene una elongación grande en pruebas de tensión, excelente ductibilidad, requerida para el moldeo fácil de partes de pared delgada, con acabados lisos, suaves y brillantes. Se emplea primariamente para el moldeo de botellas y tapas de cosméticos, utensilios de cocina y de baño, y accesorios para escritorios. Está en evaluación para aplicaciones en equipos de rayos X que requieren una protección contra EMI. Viene en 12 colores para aplicaciones no metalizadas.

ASA mejorado
Centrex 825 y 833 son dos polímeros ASA de alto brillo, modificados para resistir mayores impactos, producidos por Bayer Corp. Los colores naturales de esta resina son más claros y consistentes, permitiendo el uso de menos pigmentos cuando se desea colorear la resina. Adicionalmente, Centrex 825 está diseñado para fluir más fácilmente con ABS en láminas coextruidas, al tiempo que retiene la resistencia al impacto y proporciona una superficie clase A y profundidad de la imagen.

Mezclas PC/ABS con FR
La serie Bayblend 3000 de Bayer Corp., es una nueva generación de mezclas de PC/ABS con FR, diseñada para el moldeo de pared delgada de partes electrónicas. Las referencias Bayblend FR 3000, 3010 y 3020 ofrecen estabilidad hidrolítica mejorada y emisión reducida de volátiles, para un procesamiento más limpio. La serie pasa la norma UL 94V-0 a 1,2 mm (FR3020) o a 1,6 mm (FR 3000 y FR 3010). Al igual que su predecesor, la referencia FR 2000, estos materiales no contienen halógenos o antimonio.

La referencia FR 3000 es un material de alta fluidez y de propósito general que se emplea principalmente para fabricar computadoras portátiles, impresoras, monitores y sistemas para la oficia. La referencia FR 3010 es una versión más resistente al calor y se emplea para hacer partes internas, tales como cajas eléctricas. La referencia FR 3020 es una especialidad sobre la cual se afirma que tiene resistencia a la ignición y se emplea para hacer moldeados de pared delgada de los computadores portátiles y manuales.

Mezclas de PEI/PET transparentes
La referencia Ultem 1285 es una mezcla transparente de PEI/PET destinada a las aplicaciones industriales de los servicios de comidas. Al igual que otras mezclas, Ultem de GE Plastics, está diseñada para llenar un vacío de desempeño entre el policarbonato y la polieterimida pura. La nueva mezcla proporciona un material fácil de colorear, transparente y más liviano, durable y seguro que el vidrio. Puede soportar temperaturas de hasta 490ºF y viene en varios tintes transparentes. La referencia actual del mercado es la Ultem 1000. Los nuevos grados se están desarrollando con base en Ultem 6000, un PEI con una columna vertebral diferente en la molécula, y que permite resistir temperaturas de hasta 420ºF. Nuevas referencias se producirán con base en el nuevo PEI que se lanzará este año y que resiste temperaturas de hasta 480ºF. Este tendrá aplicaciones en artefactos para hornos convencionales y de microondas.

PPO, PC Y ABS ecológicos
Para satisfacer los estándares globales de protección al medio ambiente relacionados con el empleo de retardantes de llama, GE Plastics está aplicando su denominada tecnología de retardantes de llama ecológicos, en sus termoplásticos de ingeniería. Estos están libres de halógenos y de metales pesados, con lo que dan cumplimiento a las normas TCO99 de los mercados europeos y asiáticos.

Las versiones 'Eco' están ahora disponibles para toda la línea de resinas PPO Noryl y de algunos grados de policarbonato Lexan, en especial la serie 900 para telecomunicaciones y 900A para electrodomésticos. Se afirma que estas referencias se asemejan mucho al Lexan FR actual en cuanto a facilidad de procesamiento, tenacidad, resistencia al calor y transparencia.

También existen referencias ecológicas de mezclas de ABS/PC Cycoloy, las cuales, de acuerdo con reportes técnicos, ofrecen un balance sin paralelo entre la facilidad de flujo y la resistencia al impacto, y típicamente no hay un aumento involucrado en el costo por esta ventaja. El aumento en la facilidad del flujo y la ductibilidad las hacen propicias para la fabricación de paredes delgadas con ciclos más rápidos.

Fluoropolímeros más amigables
Dyneon HTE es un nuevo terpolímero de hexafluoropropileno, tetrafluoroetileno y etileno, fabricado por Dyneon. El primer grado, E-14659, se procesa a una temperatura relativamente baja, 500ºF en el dado, lo cual elimina la necesidad de usar equipos costosos con protección a la corrosión. El material ofrece buenas propiedades de aislamiento eléctrico, buena resistencia a la tensión y excelente resistencia a los químicos. Se ha empleado en la fabricación de películas de recubrimientos para tanques industriales. Se afirma que se desempeña mejor que el PVC, el cual comienza a degradarse alrededor de los 340ºF, ofreciendo una menor resistencia química y es susceptible a la migración del plastificante y subsecuente falla por exposición a la intemperie. Las películas de Dyneon HTE se pueden extruir en calibres tan delgados como 20 milésimas de pulgada, con la misma resistencia al punzado de las películas de PVC de 50 milésimas de espesor.

Dyneon HTE se puede soldar a sí mismo, permitiendo una fácil instalación como recubrimiento de tanques en forma de películas. Debido a sus excelentes propiedades de aislamiento eléctrico, también puede utilizarse para recubrir cables y alambres. La constante dieléctrica es de 2,3 a 1 MHz (23ºC y 80ºC) y el factor de disipación es de 0,004 a 1 MHz y 0,008 a 100 MHz. También tiene una resistencia a la tensión de 175.000 psi, 66 Shore D de dureza, Tg de 149ºF y temperatura de descomposición TGA de 883ºF.

Poliestireno sindiotáctico
Cuatro nuevos poliestirenos sindiotácticos (SPS) resistentes a la ignición, de la serie Questra EA, han sido lanzados al mercado por Dow Plastics. Comparados con otras referencias anteriores como la EA 513 (con 30% de fibra de vidrio) y la 514 (con 40% de fibra de vidrio), las cuatro referencias nuevas ofrecen una mejor resistencia al impacto y otras propiedades mecánicas con una mejor razón costo/beneficio. Las nuevas referencias EA 522 (22% de vidrio) y EA 528 (30% de vidrio), tienen un costo competitivo con PBT para componentes E/E, tales como conectores, y para partes en la sección del motor de automotores. Las nuevas referencias EA 535 (30% de vidrio) y EA 540 (40% de vidrio) compiten con PPS y LCP.

Lati USA, bajo licencia de Dow, fabrica un compuesto con 30% de vidrio, que cumple la norma UL 94V-0, libre de los compuestos de bromuro PBB y PBDE. Laestra G/30-V0 CT1 está diseñado para aplicaciones E/E como conectores, soportes de fusibles y cajas para circuitos.

PE con el mayor peso molecular
GUR 4170 es un nuevo PE de peso molecular ultra alto, de Ticona. Se afirma que tiene el mayor peso molecular entre todos los UHMW-PE del mercado, el cual es de 7 millones, contra 3 a 6 millones de otras referencias, por lo que se obtiene una resistencia extra contra el desgaste.

TPO, TPU y TPE
Los nuevos TPO Flexathene de alta rigidez para aplicaciones de componentes de automotores, vehículos recreacionales y equipos agrícolas, de alta tenacidad, resistencia a la intemperie, fueron introducidos en el mercado por Equistar Chemicals. Los TPO pueden pigmentarse para proporcionar efectos metálicos, perlados y de acabados de piedra. Aun más, Polybond Inc. ha aplicado tecnología propietaria para laminar películas delgadas transparentes de fluoropolímeros a láminas de Flexathene. Los laminados tienen excelente lustre, son resistentes al envejecimiento y al rayado, y tienen una alta resistencia al impacto a bajas temperaturas.

Entre los nuevos TPO están las referencias TP 120-TC para extrusión de lámina y termoformados profundos, que también pueden ser moldeados por soplado. A una temperatura de 22ºF ofrece una resistencia Izod con muesca al impacto de 1,2 pies-libra por pulgada y una resistencia al impacto Izod sin muesca de 32 pies-libra por pulgada. Estos valores son altos, considerando que el modulo de flexión es de 250.000 psi.

Otra nueva referencia es la TP4346-HS, un grado de alta resistencia al impacto formulado para moldeo de pared delgada. También ofrece una buena adhesión a las pinturas. Las películas de fluoropolímeros se pueden adherir al TP 4346-HS usando una técnica de enlace dentro del molde similar a la utilizada para decorar partes con películas pre-impresas.

Montell Polyolefins desarrolló su grado Hifax XFBR712 para paneles de instrumentación hechos con TPO en el Ford Focus, modelo 2000. Este el primer tablero de instrumentos (incluyendo la guantera) que se fabrica enteramente de TPO en el mercado automotriz norteamericano. Esta referencia se fabrica con el proceso Catalloy de Montell y ofrece una fluidez mediana (MFI 6), alto módulo (261.000 psi), y esta reforzado con minerales, pero con todo, el material es un 30% más liviano que las mezclas PC/ABS, es más fácil de procesar y tiene un desempeño acústico superior. La resistencia al impacto Izod con muesca es de 34 kJ/m2 a 23ºC y 3kJ/m2 a ñ40ºC. El HDT es 212ºF a 66 psi.

Nuevos TPU poliéter y poliéster de alta resilencia/alto rebote, desarrollan resistencias a la compresión similares a las del caucho natural, al tiempo que mantienen una resistencia superior al calor. Estos grados suaves de moldeo por inyección y de extrusión de la referencia Estane los fabrica BFGoodrich Co. La dureza es de 70 a 85 Shore A y según su fabricante, tiene un factor de rebote 40% mayor que los TPU tradicionales. También ofrecen resistencias a la tensión, rasgado y abrasión superiores sobre un amplio rango de temperaturas.

Los nuevos grados de Estane son más duros (47 a 57 Shore D) y se afirma que puede desarrollar una resistencia a la explosión superior y una facilidad de procesamiento en extrusión de tubos industriales y de consumo final.

Kraton D140P es un nuevo grado de copolímero estirénico de bloque de Kraton Polymers. Estos son materiales TPE tenaces de alta transparencia, similares a la resina K de Chevron Phillips Chemical. Al igual que la K, se puede mezclar con PS cristal para hacer vasos termoformados para aerolíneas, convirtiéndose en una nueva aplicación de Kraton. Se utiliza a niveles únicamente del 25%.

Reproducido de PLASTICS TECHNOLOGY con autorización del editor.