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Nuestros compuestos de polietileno
Un compuesto de polietileno es un material resultante de la mezcla del polietileno base (la resina o polímero puro) con diferentes aditivos, cargas o refuerzos para modificar y mejorar sus propiedades naturales, adaptándolo a aplicaciones específicas. Manejamos diferente tipo de compuesto de polietileno con diferentes aditivos, cargas minerales o refuerzos con fibra de vidrio.
- PEAD (HDPE): Alta rigidez, resistencia química y a la humedad. Ideal para recipientes, tuberías, juguetes.
- PEBD (LDPE): Más flexible y transparente. Usado en films, bolsas, recubrimientos.
- PEBDL (LLDPE): Mayor resistencia al impacto y a la punción. Común en films stretch y bolsas más resistentes.
- PE-UHMW (UHMWPE): Extremadamente resistente al impacto y al desgaste. Para piezas de ingeniería, guías de cadena, prótesis médicas.
Propiedades que se Pueden Modificar
- Propiedades Mecánicas: Rigidez, resistencia al impacto, dureza.
- Propiedades Térmicas: Temperatura de deflexión bajo carga (HDT), resistencia al calor.
- Propiedades Eléctricas: Conductividad o antiestaticidad.
- Propiedades de Procesamiento: Viscosidad, tasa de cristalización.
- Aspecto: Color, brillo, transparencia/opacidad.
- Resistencia Ambiental: A la intemperie (UV), a productos químicos, a la abrasión.
Manejamos polietileno con diferentes tipo de carga o refuerzo tal como:
- Cargas o Refuerzos: Añadidos en porcentajes significativos para modificar propiedades mecánicas o reducir costos.
- Fibras de vidrio: Aumentan la rigidez, la resistencia a la tracción y la estabilidad dimensional (reduce la contracción).
- Talco: Mejora la rigidez y la resistencia al calor.
- Carbonato de calcio (CaCO3): Aumenta la rigidez y reduce el costo. En porcentajes altos puede hacer el material más quebradizo.
- Fibras de carbono: Proporcionan rigidez extrema, conductividad eléctrica y resistencia a la tracción muy alta.
Nuestros compuestos pueden ser adicionados y/o protegidos dependiendo de la aplicación final
- Aditivos: Se usan en menores porcentajes pero son cruciales para el procesamiento y la vida útil.
- Estabilizantes UV: Protegen al polímero de la degradación causada por la luz solar.
- Antioxidantes: Previenen la degradación por oxidación durante el procesamiento (calor) y en servicio.
- Colorantes/Pigmentos: Dan color al producto final.
- Agentes antilama (Retardantes de llama): Reducen la inflamabilidad del material.
- Lubricantes: Facilitan el procesamiento (extrusión, moldeo por inyección).
- Agentes de deslizamiento y anti-block: Mejoran el manejo de las películas (films) evitando que se peguen entre sí.
Seleccionar el PE adecuado
El polietileno (PE) es engañosamente simple —solo largas cadenas de unidades –CH₂–—, pero la longitud de estas cadenas y la amplitud de su distribución determinan todo, desde el comportamiento en estado fundido hasta la tenacidad y la resistencia al agrietamiento por tensión. Comprender el peso molecular (PM) y la distribución del peso molecular (PMD) le ayuda a seleccionar el PE adecuado (LDPE, LLDPE, HDPE o UHMWPE) para su pieza y proceso.
Peso molecular y flujo de fusión: el proceso de procesamiento
A medida que aumenta el peso molecular (PM), se multiplican los entrelazamientos entre cadenas. Un mayor número de entrelazamientos implica una mayor viscosidad de la masa fundida y una mayor resistencia a la fusión, lo que mejora la estabilidad de la burbuja en la película soplada, el control de la preforma en el moldeo por soplado y la resistencia al descuelgue en el termoformado. La contrapartida es el flujo. El índice de fluidez (MFR/MFI) es inversamente proporcional al PM: menor MFR ≈ mayor PM . Para el moldeo por inyección de paredes delgadas o entradas complejas, puede ser preferible un grado de PM medio con un MFR más alto para llenar rápidamente y evitar el calentamiento por cizallamiento.
Resistencia, rigidez e impacto
Las cadenas más largas ofrecen mayor resistencia a la tracción y mejor resistencia al impacto, ya que los enredos disipan la energía antes de que se produzca una grieta. Esta es una razón clave por la que el PE de peso molecular ultraalto (UHMWPE) destaca en placas antidesgaste y rodamientos médicos. Por el contrario, los grados de peso molecular muy bajo pueden resultar frágiles y agrietarse o entallarse con mayor facilidad, especialmente a bajas temperaturas o a altas tasas de deformación.
DESC y durabilidad ambiental
La resistencia al agrietamiento por tensión ambiental (ESCR) está fuertemente influenciada tanto por el peso molecular (PM) como por la arquitectura de la cadena. Un PM más alto y la presencia de ramificaciones de cadena corta (típicas del LLDPE) impiden la propagación de grietas bajo la exposición a detergentes e hidrocarburos. En el caso de envases, tapones y botellas de HDPE moldeados por soplado, aumentos moderados del PM y un contenido de comonómeros adaptado pueden generar importantes mejoras en la ESCR sin sacrificar la rigidez.
Distribución del peso molecular: estrecha vs. amplia
La MWD describe la uniformidad de las longitudes de cadena. Una MWD estrecha produce una reología predecible, útil para el moldeo por inyección de precisión, donde el control dimensional es crucial. Una MWD más amplia combina cadenas más cortas (para el flujo) con cadenas más largas (para la resistencia de la masa fundida), lo que mejora la flexibilidad del proceso en extrusión y moldeo por soplado. El HDPE con MWD amplia, por ejemplo, suele mostrar un mejor control del hinchamiento de la matriz y menos problemas de fractura de la masa fundida con un rendimiento determinado.
Consejos prácticos de selección
- Moldeo por inyección de paredes delgadas: elija grados de MW medio (MFR más alto) para llenar rápidamente; agregue nucleación o control de temperatura del molde para preservar la calidad de la superficie.
- Película soplada: favorezca un MW más alto para lograr estabilidad de burbujas, perforaciones y desgarros; un MWD más amplio amplía su ventana de procesamiento.
- Contenedores de moldeo por soplado: El HDPE de peso molecular medio a alto con contenido de comonómero optimizado mejora el ESCR y la carga superior al tiempo que mantiene tiempos de ciclo razonables.
- Piezas de desgaste y deslizantes: considere UHMWPE para una máxima resistencia a la abrasión y baja fricción; mecanizar, no moldear.
- Termoformado: un mayor peso molecular aumenta la resistencia al pandeo; controle la uniformidad del precalentamiento para evitar el adelgazamiento en las esquinas.
En resumen: El peso molecular es la palanca silenciosa que impulsa la facilidad de procesamiento y la fiabilidad del PE en el uso final. Adapte el peso molecular (PM) y la fuerza de tracción molecular (MWD) a su método de conformado y objetivos de rendimiento, y obtendrá el mejor equilibrio entre fluidez, tenacidad, ESCR y estabilidad dimensional.