Poliueratanos

Compuestos TPU/PC

En Mexpolimeros ofrecemos una vasta gama de mezcla TPU/PC desarrollados de acuerdo a sus necesidades, garantizando la calidad en productos y servicio. Nuestra gama de productos incluye grados de durezas desde Shore 90A ÷ 82D, grados especiales estabilizados al calor, con retardante a la flama, para soplo, estabilizados a la hidrólisis y luz UV. Combinar poliuretano (PU) con policarbonato (PC) es una estrategia de modificación de materiales muy común en la industria, especialmente en la de polímeros, para crear un material híbrido o "blend" que aproveche las mejores propiedades de ambos.

El principal objetivo es crear un material que tenga:

Alta resistencia al impacto y tenacidad también a baja temperatura
Excelente resistencia a la abrasión, flexibilidad y resistencia química (propiedades del poliuretano, especialmente de los PU termoplásticos - TPU).
Mejor procesabilidad que el policarbonato puro en algunos casos.
Reducción de costos (el PU suele ser más económico que el PC).
En resumen, se busca mitigar la fragilidad del policarbonato (su punto débil es su susceptibilidad al agrietamiento por esfuerzos, especialmente en presencia de ciertos químicos o lubricantes) y añadir rigidez y estabilidad dimensional al poliuretano.

Procesamiento Compuestos TPU/PC

Una vez lograda una buena compatibilidad (por el método químico o con compatibilizantes), el blend se puede procesar como un termoplástico convencional.

Técnicas comunes: Moldeo por inyección, extrusión (para perfiles, tubos, láminas).

Precaución: Ambos materiales son higroscópicos (absorben humedad), por lo que un secado riguroso previo al procesamiento es absolutamente esencial para evitar defectos como burbujas o degradación hidrolítica.

Aplicaciones Principales Compuestos TPU/PC

Este blend de alto rendimiento se utiliza en sectores exigentes:
Automoción: Paragolpes, molduras exteriores, componentes interiores robustos, carcasas de espejos laterales. Ofrecen buena pintabilidad y resistencia a raspones y a los químicos del lavado.
Dispositivos Electrónicos: Carcasas para herramientas eléctricas, equipos portátiles resistentes a golpes, componentes de smartphones.
Industria General: Engranajes, ruedas dentadas, componentes de máquinas que requieren tenacidad y resistencia a la abrasión.
Artículos Deportivos y de Seguridad: Cascos, protectores, ruedas de alta duración.

Ventajas y Desventajas del Blend TPU/PC

Tenacidad excepcional (superior al PC solo, especialmente a bajas temperaturas).
Complejidad de formulación. No es una mezcla trivial; requiere conocimiento técnico.
Buena resistencia química y a la abrasión.Costo. Las aleaciones de alta gama (vía síntesis química) son más caras que los polímeros base.
Estabilidad dimensional y rigidez.
Procesamiento sensible. Necesidad de secado y control preciso de temperatura.
Buena apariencia superficial y posibilidad de pintado.La relación de propiedades depende críticamente de la proporción PU/PC y del tipo de PU usado (poliol poliéster o poliéter).
Transparencia potencial. Con la formulación correcta, se pueden lograr blends semitransparentes.

Propiedades mezcla TPU/PC

La tenacidad de la PC se mejora de manera efectiva con la incorporación de TPU a baja temperatura y temperatura ambiente. Existe un comportamiento bastante diferente de la mezcla de PC/TPU y el policarbonato puro en estas diferentes condiciones de temperatura y de estrés vs. deformación. Generalmente se observa que la respuesta a la tracción de este material polimérico depende de la velocidad de cambio de deformación, simplemente la velocidad de deformación y la temperatura. A temperatura ambiente, la resistencia a la tracción para la mezcla de PC/TPU es mayor que el policarbonato. Pero la % de elongación de la mezcla es menor que el de la PC. El policarbonato muestra un porcentaje de elongación muy alto como se observa en el gráfico que tenemos que detener la prueba de tracción. La conclusión de este comportamiento es que el PC tiene solo una % de alargamiento con menor resistencia a la tracción, donde la mezcla de PC / TPU tiene una buena combinación de resistencia a la tracción además de la % de alargamiento. Esta es la indicación de la propiedad de tenacidad que es muy importante para la aplicación donde se lleva a cabo un impacto continuo. La resistencia a la tracción aumenta a medida que aumenta la velocidad de deformación desde la temperatura baja a la ambiente para la mezcla de PC y PC/TPU. Por lo tanto, se debe tener el cuidado adecuado en el momento del moldeo por inyección y el proceso de mezcla de fusión en caliente. Otra razón de este comportamiento es la interconexión incorrecta del tornillo gemelo. Si no hay una mezcla adecuada de polímeros, entonces eso da como resultado una cierta impureza circular sólida que tiene menos tendencias en la mezcla de polímero-polímero en el momento del enfriamiento. Esta impureza generada internamente puede provocar la falla repentina del material. La adaptación de la refrigeración también es un parámetro importante para decidir las propiedades del material resultante. En el caso del policarbonato opaco a cualquier temperatura, se observa una falla suave durante la prueba de tracción.

Policarbonato

El policarbonato describe un grupo de polímeros termoplásticos que contienen carbonatos. Dado que esta no es una clase de química, no entraremos en demasiados detalles sobre lo que esto significa químicamente hablando. Básicamente, los policarbonatos son materiales resistentes y duraderos con los que es fácil trabajar. Se pueden moldear o termoformar fácilmente. El policarbonato se puede moldear durante el proceso de fabricación, pero el resultado final del procedimiento de termoformado es un producto duradero y duradero. Una carcasa de teléfono, por ejemplo, que está hecha de policarbonato proporcionará una protección muy liviana pero extremadamente duradera para su teléfono.

Algunos beneficios del policarbonato incluyen:

Es muy duradero, resistente a los impactos y no se agrieta ni se fractura.
Es resistente al calor y, por lo tanto, fácil de moldear, lo que lo hace ideal para una variedad de aplicaciones.
Es fácilmente reciclable, lo que significa que también es bueno para el medio ambiente.
Poliuretano termoplástico

El poliuretano termoplástico (TPU)

Se utiliza en una variedad de aplicaciones de fabricación debido a su elasticidad y transparencia, así como a su resistencia natural a la abrasión y su capacidad para repeler la grasa y el aceite. Los poliuretanos termoplásticos son excepcionalmente versátiles. Se utilizan en las industrias médica y de la construcción, y en todo tipo de aparatos y productos tecnológicos. Una funda de teléfono hecha de TPU resistirá los pequeños rasguños y rasguños que pueden resultar del uso diario debido a la resistencia innata a la abrasión del TPU. Esa misma carcasa de TPU para teléfono también será a prueba de manchas o de huellas dactilares, debido a la resistencia natural del material a la grasa y al aceite.

Compatilizador

El compatilizador es preferiblemente al menos uno en multipolímero de policarbonato poliuretano, copolímero de etileno-acetato de vinilo, este compatilizador preferido puede promover aún más la consistencia entre cada componente en la fórmula del material de aleación de PC/TPU, el rendimiento mecánico integral que mejora el material de aleación de PC/TPU, mejora su compatibilidad de interfaz entre los dos. Es más resistente y actúa en conjunto, lo que mejora la tenacidad al impacto de la muesca y la resistencia al impacto a baja temperatura del policarbonato, la sensibilidad a la muesca del policarbonato está bien mejorada. El mejorador de flujo mejorar la movilidad del material de aleación y aumentar la dispersividad de cada componente, fortalecer el material de aleación de PC/TPU.

Baja temperatura

Generalmente, todos los plásticos presentan una fractura frágil a baja temperatura, pero el PC/TPU muestra una naturaleza opuesta a este comportamiento general. Este comportamiento indica una propiedad dura y resistente de la mezcla de PC/TPU. La razón principal para la mezcla de dos o más polímeros es que para aumentar ciertas propiedades que son adecuadas para alguna aplicación en particular. Como en este trabajo, se agrega un 10% de poliuretano termoplástico en el policarbonato translúcido simple para aumentar la propiedad de tenacidad en la aplicación de temperatura más baja, porque la principal tendencia del policarbonato es que pierde su ductilidad a temperatura más baja, ya que el policarbonato opaco ahora se usa recientemente en las partes interiores del avión, el tren, el automóvil y las aplicaciones estructurales. La mayoría de las aplicaciones fabricadas a partir de plásticos siempre tienen contacto con temperaturas más bajas. Entonces, el policarbonato no puede mantenerse a esa temperatura, entonces la opción principal, además de la rentabilidad, puede ser la mezcla de PC/TPU. La adición de TPU aumenta las propiedades del policarbonato en aplicaciones de baja temperatura. La mayoría de los plásticos a temperatura ambiente muestran sus propiedades familiares de flexibilidad (un módulo de Young bajo) y alta resistencia al agrietamiento, pero cuando la temperatura disminuye, esto puede cambiar rápidamente y muchos plásticos comunes se vuelven quebradizos con bajas tensiones de falla. Las bajas temperaturas pueden ser más dañinas para los plásticos que las altas. Pueden ocurrir fallas catastróficas si la selección de materiales no tiene en cuenta las propiedades de baja temperatura de los plásticos. Por lo tanto, la ventaja única es que se pueden fabricar aplicaciones a partir de una mezcla de PC/TPU que tiene condiciones de servicio tanto en la habitación como por debajo de la temperatura ambiente.

Algunos beneficios del poliuretano termoplástico incluyen:

Es altamente resistente a la abrasión, lo que lo protege de raspaduras y raspaduras.
Su elasticidad excepcional permite que se moldee fácilmente para una variedad de aplicaciones.
Es transparente, lo que lo convierte en un material ideal para fundas transparentes para teléfonos y otros productos transparentes.

Conclusión

El blend de poliuretano con policarbonato es un excelente ejemplo de ingeniería de polímeros, donde se combinan dos materiales para superar las limitaciones individuales de cada uno. No es una simple mezcla física, sino que suele implicar un diseño químico cuidadoso (aleaciones reactivas) para lograr una sinergia real de propiedades: la tenacidad y rigidez del PC con la flexibilidad y durabilidad del PU.

Si estás considerando usar este material para una aplicación específica, es crucial consultar con proveedores especializados (como Mexpolimeros) que ofrecen grados comerciales con propiedades ya optimizadas. Los PC/TPU se usan en una variedad de productos para ofrecerle algunos de los productos más duraderos, livianos, duraderos y resistentes a los arañazos y las manchas del mercado.