PPE | Poli(p-fenileno éter)

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Éter de polifenileno (PPE) - poli (óxido de p-fenileno) (PPO)

Polioxialquileno

Este pagina trata sobre polioxietileno, polioxipropileno y politetrahidrofurano o poli (1,4-epoxibutano). Otros nombres incluyen poli (óxido de etileno), PEO; poli (óxido de propileno), PPO; y poli (óxido de tetrametileno), PTMO. Estrictamente hablando, este último polímero no se deriva de un alqueno y, por tanto, no es un poli (óxido de alquileno); sin embargo, se incluye aquí, y el término poli (óxidos de alquileno) se usa como término colectivo para estos tres polímeros. Los poli (óxidos de alquileno) tienen un enlace éter en su cadena principal y, por tanto, son poliéteres. Están descritos por la unidad de repetición

-[(CH2)x-CHR-O]-

Poli (p-fenileno óxido) (PPO) o poli (p-fenileno éter) (PPE) ,otros nombres son: polifenilen éter, Poli (oxi-2 ,6-dimetil-1 ,4-fenileno), Poli (2,6-dimetil-1 ,4-fenileno óxido), polifenilen óxido. Polímero en el que la unidad estructural que se repite es el radical oxifenileno. Es un termoplástico de alta temperatura de fórmula general (C8H8O)n. El PPE puro es muy difícil de transformar, por lo que se realizan mezclas para mejorar su capacidad de inyección. Se utiliza principalmente como una mezcla con poli estireno, con copolímeros de estireno-butadieno de alto impacto o con poliamida. Estas mezclas polimérica de PPO (polióxido de fenileno) con otros polímeros, compone una familia con amplia combinación de propiedades mecánicas, térmicas y eléctricas. De un modo general presentan la más baja absorción de humedad dentro de los plásticos de ingeniería, óptima estabilidad dimensional, excepcional resistencia a la hidrólisis, baja densidad y alta temperatura de distorsión térmica, pudiendo trabajar hasta 143ºC, también a temperatura ambiente y a temperaturas elevadas permite la retención de propiedades y estabilidad dimensional en presencia de agua y en ambientes de alta humedad y vapor. El PPE es un material amorfo con propiedades térmicas especiales ya que la Tg es de 208°C. Por lo tanto, el PPE debe procesarse en estado fundido a temperaturas muy altas, lo que conduce a reacciones de degradación oxidativa. Como el PPE es miscible con PS en todas las proporciones, casi todo el material se mezcla con PS. Estas mezclas mejoran la procesabilidad (moldeo por inyección o extrusión) del material y reducen los costos. Las resinas exhiben una excelente resistencia al agua, ácidos y bases; mostrar alta resistencia al calor y al fuego; y tienen estabilidad dimensional. Mediante la mezcla con otros materiales como poli (difenilsiloxano), policarbonato, azufre elemental o nailon, se puede cubrir un amplio espectro de propiedades

Propiedades físicas

Excepto para PTMO, estos poliéteres pueden ser lineales o ramificados y están disponibles comercialmente en una amplia gama de masas moleculares desde menos de unos pocos cientos hasta varios millones. Los polímeros de óxido de etileno de baja masa molecular son líquidos transparentes, esencialmente incoloros y se convierten en sólidos parcialmente cristalinos con una masa molecular de aprox. 800. A medida que aumenta la masa molecular, cambian de sólidos cerosos suaves a ceras duras. Con una masa molecular elevada, son termoplásticos resistentes. Polioxietilenos de menos de aprox. La masa molecular promedio en número de 20.000 generalmente se conoce como poli (etilenglicoles). El polímero cristalino es esferulítico, tiene una celda unitaria con cuatro cadenas moleculares y tiene un período de identidad de fibra de siete unidades repetidas en dos vueltas helicoidales. Las moléculas están en una matriz de simetría diedro con dos ejes. Un eje biseca el enlace carbono-carbono y el otro pasa a través de los éter oxígenos. La temperatura de transición vítrea del PEO se indica como 52°C; sin embargo, este es el valor para un polímero parcialmente cristalino de alto peso molecular. Este parámetro se complica por la cristalinidad en el rango de masa molecular 103-105, y se encuentran valores anormales de hasta 17°C para el polímero con M = 6000, que se sabe que tiene la cristalinidad más alta (aproximadamente 95%).). El PEO es soluble en agua, hidrocarburos clorados, hidrocarburos aromáticos, metiletilcetona, acetato de 2-etoxietilo, acetato de butilo, ciclohexanona, ésteres, dimetilformamida y otros disolventes. Tiene un parámetro de solubilidad de 10,3. Es insoluble en éteres e hidrocarburos alifáticos. Las constantes de Mark-Houwink para la relación intrínseca viscosidad/masa molecular [η] = KMa. En agua, el PEO exhibe un comportamiento inverso de solubilidad-temperatura, volviéndose menos soluble a medida que aumenta la temperatura. Los complejos intermoleculares o de asociación entre PEO y otros compuestos se forman fácilmente debido al fuerte carácter de enlace de hidrógeno de los éter oxígenos. Estos complejos, que involucran PEO y ácidos poliméricos como poli (ácido acrílico), urea y tiourea, así como varios otros compuestos orgánicos e inorgánicos, tienen aplicaciones potenciales en mecanoquímica. sistemas de conversión de energía, válvulas químicas para alterar la porosidad de las membranas y biosensores y portadores para la administración controlada de fármacos. Los complejos de sales de metales alcalinos tienen propiedades eléctricas que los hacen interesantes como electrodos de batería. Los polímeros de óxido de propileno siguen siendo líquidos transparentes, casi incoloros o sólidos amorfos en amplios rangos de masa molecular. Pueden prepararse como polímeros amorfos o estereorregulares, con estereorregularidad que da como resultado cristalinidad. Polioxipropilenos con M <ca. 20 000 se denominan normalmente poli (óxido de propileno) polioles, y estos polímeros son, con mucho, los productos más importantes desde un punto de vista comercial. Por lo general, se comercializan como di y trihidroxil polioles que están disponibles en una amplia gama de masas moleculares. (El tercer grupo hidroxilo proviene del iniciador; por ejemplo, si se usa glicerina, que es el iniciador más común para los polioles PPO, el PPO se desprende de los tres grupos hidroxilo y se obtiene un poliol trifuncional). Se usan polímeros PPO de alto peso molecular como caucho especial y representan solo una pequeña demanda mundial de alrededor de 1000 t/a. El polímero cristalino tiene una celda unitaria que contiene dos cadenas en una conformación en zigzag arqueada, con el grupo metilo de una molécula ubicado entre el oxígeno del éter y el grupo metileno de la molécula adyacente. La PPO es soluble en la mayoría de los disolventes orgánicos. Los polioles de muy bajo peso molecular (<1000) son insolubles en hidrocarburos alifáticos como el hexano debido al alto contenido de hidroxilo. Sin embargo, los polioles con contenidos de hidroxilo tan altos tienen cierta solubilidad en agua. Las constantes de Mark-Houwink para la relación intrínseca viscosidad / masa molecular [η] = K Ma. Aunque no se han estudiado tan a fondo como las del poli (óxido de etileno), también se conocen complejos de asociación de poli (óxido de propileno). Estos complejos se forman con una variedad de sales tales como perclorato de litio y haluros metálicos, particularmente cloruros.

Propiedades químicas PPE

Los poli (óxidos de alquileno) se caracterizan químicamente por tener normalmente grupos terminales hidroxilo primarios (PEO y PTMO) y secundarios (PPO). Se han preparado PEO y PPO con una variedad de grupos terminales que incluyen éteres de alilo o propenilo, que surgen durante la polimerización de óxido de etileno y óxido de propileno a través de la reacción de terminación; carboxilo,; amina; ciano; y éter vinílico. Los PEO terminados en alquilo o aril éster se utilizan como tensioactivos no iónicos y los PEO terminados en alcoxi preparados a partir de alcoholes u otros compuestos monohidroxílicos se utilizan para fines similares así como en preparaciones cosméticas y farmacéuticas. Además de la terminación hidroxilo primaria, se han preparado PTMO con la mayoría de los grupos terminales amino primarios. Los poli (óxidos de propileno) y poli (óxidos de tetrametileno) terminados en isocianato se conocen como prepolímeros terminados en isocianato para la preparación de poliuretanos. Se pueden preparar copolímeros de varios tipos a partir de óxidos de alquileno. Los más conocidos son los poliuretanos, aunque normalmente no se preparan a partir de poli (óxidos de etileno).

Complejos de copolímeros

Los complejos de copolímeros en bloque de óxido de propileno-óxido de etileno con sales de sodio y litio exhiben marcados incrementos en la conductividad eléctrica en comparación con los copolímeros no complejados. El tetrahidrofurano se puede polimerizar hasta una masa molecular alta, pero los dioles de poli (óxido de tetrametileno) disponibles comercialmente tienen masas moleculares de aprox. 650–3000 y una distribución de masa molecular estrecha. Aunque estos polioles suelen ser de naturaleza cristalina, su estrecha distribución de masa molecular los hace fáciles de usar, ya que incluso la fusión parcial produce un producto con efectivamente la misma distribución de masa molecular que la de un producto completamente fundido. El polímero cristalino tiene una celda unitaria monoclínica. Los disolventes para PTMO, que tiene un parámetro de solubilidad de 17.3-17.6 incluyen hidrocarburos aromáticos como benceno y tolueno, clorobenceno, diclorometano, cloroformo, carbono tetracloruro, ésteres como acetato de etilo y nitrobenceno. Los productos de bajo peso molecular son solubles en acetona, alcoholes y disolventes polares similares. Los polímeros son insolubles en hidrocarburos alifáticos tales como heptano, hexano, pentano y éter de petróleo. Solo se han realizado estudios superficiales de los complejos de asociación de PTMO.

PPO/Polistireno

Mezcla polimérica de PPO (polióxido de fenileno) con PS (poliestireno) o con HIPS (poliestireno de alto impacto), el PPO es muy caro, el precio por contra PS es muy bajo, esta mezcla compone una familia con amplia combinación de propiedades mecánicas, térmicas y eléctricas. Las mezclas miscibles de PPE y resinas estirénicas a menudo se denominan resinas de PPE modificadas. Las resinas estirénicas pueden variar de poliestireno cristalino a poliestireno de alto impacto (HIPS). Las propiedades de las mezclas miscibles deberían ser aditivas (comportamiento lineal) en función de la contribución lineal de cada fracción de polímero. Algunas propiedades, como las temperaturas de transición vítrea y las temperaturas de distorsión térmica, exhiben un comportamiento casi lineal en las mezclas de PPE/PS. Las características de PPO/PS varían con el contenido de PS. Para una mezcla del 50% PPO + 50% PS puro, la densidad es de 1,06, Tg es de entre 130°C y 145°C y la temperatura máxima de funcionamiento es de 80°C. PS proporciona la facilidad de procesabilidad. PPO es un material amorfo fácilmente inyectable. La procesabilidad es debido a la excelente compatibilidad con el PPO PS, mezclas de PPO + PS se refieren como "PPO modificado". PPE/HIPS (poliestireno de alto impacto) o PPE/PS (poliestireno): buena estabilidad dimensional, alta resistencia a la humedad, resistencia al impacto, resistencia al impacto a baja temperatura, baja deformación, procesamiento mejorado. Las aplicaciones se encuentran en paneles de instrumentos automotrices, molduras interiores, chasis de equipos comerciales, electrodomésticos y aplicaciones eléctricas, incluidas aquellas que requieren retardo de llamas, electrodomésticos, edificios y construcciones médicas.

PPO/Polipropileno

Es una nueva familia de mezcla de polióxido de fenileno (PPO resin) con polipropileno (PP) para combinar el bajo costo y buena procesabilidad de las poliolefinas con las propiedades mecánicas y térmicas de los plásticos de ingeniería. Los polímeros de PPE y PP son incompatibles entre sí. Sin embargo, las aleaciones de PPE/PP se preparan utilizando tecnología de compatibilización pendiente de patente. El PP contribuye con el flujo, resistencia química e impacto, en cuanto al PPO con la rigidez a la temperatura ambiente, estabilidad dimensional, baja absorción de humedad, y resistencia térmica. La palabra clave de esta resina es flexibilidad. Presenta propiedades superiores a la mayoría de las poliolefinas, baja absorción de humedad, excelente resistencia química, buena estabilidad hidrolítica. Las aleaciones de PPE/PP tienen una excelente resistencia química, baja densidad, buena estabilidad dimensional, absorción de humedad insignificante, menos fluencia que PP o ABS, impacto de temperatura fría, excelente procesabilidad, mayor capacidad de calor que el PP y un perfil de rigidez/impacto mucho más amplio. Además, las resinas PPE/PP tienen una mejor resistencia a la fusión que PP y ABS, lo que facilita la extrusión y operaciones de termoformado. Además, las aleaciones de PPE / PP son "respetuosas con el medio ambiente" con otros productos a base de polipropileno. Las aleaciones PPE / PP ofrecen a los diseñadores de productos materiales que llenan la brecha entre las propiedades básicas de las poliolefinas de alta gama y las características y atributos de rendimiento más fuertes de los termoplásticos de ingeniería. Las aleaciones de PPE/PP ofrecen un perfil de rigidez / impacto mucho más amplio frente a la poliolefina termoplástica (TPO) basada en PP, que se mantiene en un rango de temperatura más amplio. En comparación con el polipropileno reforzado con vidrio, el PPE / PP abre la envoltura de rendimiento para incluir una mayor rigidez a temperaturas elevadas, así como una mejor resistencia al arrastre y al rayado. Las áreas de aplicación para las resinas PPE / PP incluyen embalaje de alto rendimiento, automotriz, transporte, herramientas para césped y jardín e ingeniería de fluidos. Por ejemplo, en parachoques automotrices fascias PPE / PP ofrece ductilidad a baja temperatura después de pintar. Su módulo más alto (30 a 50% mayor que TPO) puede permitir paredes más delgadas y un menor uso de material, y típicamente ciclos de moldeo más rápidos. Además, el alto alargamiento, la baja gravedad específica y la resistencia al calor a largo plazo brindan la oportunidad de consolidar piezas mediante un diseño frontal multifuncional, que puede resultar en reducciones significativas de peso y costos. En aplicaciones de servicio de alimentos, la resina PPE / PP puede extender la vida útil de las bandejas de retorta y reducir los costos del sistema debido a su tenacidad a baja temperatura y alta resistencia al calor, durabilidad, limpieza y rendimiento de pelado.

PPO/PS

Si se mezcla poli (2,6-dimetil-p-fenileno óxido) (Tg 208°C) con poliestireno (Tg 90°C) en cantidades iguales, se obtiene un polímero transparente que por análisis calorimétrico y de pérdida dieléctrica indica una sola Tg de aproximadamente 150°C. Estos resultados indican un nivel molecular de mezcla, pero este punto de vista se ve algo perturbado por la observación de dos transiciones cuando se miden con métodos dinámicos. Estos resultados llevan a la conclusión de que aunque el grado de mezcla es bueno, no lo es a nivel segmentario. Dado que tanto el poliestireno como el poli (óxido de 2,6-dimetil-p-fenileno) tienen transiciones secundarias similares a aproximadamente 116°C, las mezclas también muestran esta transición. En el caso de la Tg principal, esta tiende a variar en proporción aproximada a la relación de los dos polímeros. Dado que las propiedades eléctricas de los dos polímeros son muy similares, las mezclas también tienen características eléctricas similares. Dado que el poliestireno tiene una viscosidad mucho más baja que el polímero de óxido de fenileno a las temperaturas de procesamiento relevantes para este último, la viscosidad de las mezclas se reduce a estas temperaturas en comparación con la resina de óxido de polifenileno. Al igual que el poliestireno, pero a diferencia del PPO, las mezclas son muy pseudoplásticas, y las viscosidades aparentes disminuyen con mayores velocidades de cizallamiento. Aunque los primeros PPO modificados comerciales pueden considerarse derivados de tales mezclas de PPO-poliestireno, hoy en día se pueden reconocer tres clases distintas de material:

Mezclas de PPO con un material estirénico, generalmente, pero no siempre, de alto impacto
Mezclas de PPO con poliamidas. (A continuación, se denominan PPO de poliamida)
Otras mezclas, como el poli (tereftalato de butileno) y el poli (sulfuro de fenileno), que son materiales especializados

Al igual que el poliestireno, la mezcla de PPO/PS tienen las siguientes características útiles:

Buena estabilidad dimensional (y baja contracción por moldeado), lo que permite
Baja absorción de agua. (3) Excelente resistencia a la hidrólisis
Muy buenas propiedades dieléctricas en un amplio rango de temperaturas

Además, a diferencia del poliestireno: la producción de molduras con estrechas tolerancias dimensionales. Tienen temperaturas de distorsión por calor por encima del punto de ebullición del agua, y en algunos grados esto es tan alto como 160°C. La gama de mezclas ahora disponible comprende un amplio espectro de materiales superior en muchos aspectos, particularmente la resistencia a la deformación por calor, a los termoplásticos de uso general, pero a un precio más bajo que los materiales más resistentes al calor como los policarbonatos, sulfuros de polifenileno y polisulfonas. En la actualidad los materiales que más se acercan a ellos en propiedades son las mezclas de ABS/policarbonato. Al igual que otros 'termoplásticos de ingeniería', hay cuatro grupos principales de PPO modificados disponibles. Son:

Grados no autoextinguibles con una temperatura de distorsión por calor en el rango de 110-160°C y con una resistencia al impacto Izod con muescas de 200-500 J/m
Grados autoextinguibles con temperaturas de distorsión por calor y resistencias al impacto ligeramente más bajas
Grados reforzados con vidrio no autoextinguibles (10, 20, 30% de fibra de vidrio) con temperaturas de HDT en el rango de 120-140°C
Grados reforzados con vidrio autoextinguible

Entre los grados especiales que deben mencionarse están los que contienen agentes espumantes para su uso en la fabricación de espumas estructurales. Los óxidos de polifenileno modificados se pueden extruir, moldear por inyección y moldear por soplado sin demasiada dificultad. Normalmente, el secado previo de los gránulos solo es necesario cuando se han almacenado en condiciones de humedad o cuando se requiere un acabado óptimo. Al igual que con otros materiales, se debe tener cuidado para evitar el sobrecalentamiento y los puntos muertos, mientras que las máquinas deben ser lo suficientemente resistentes y/o con calentadores de suficiente potencia. Las condiciones de procesamiento dependen del grado utilizado, pero en el moldeo por inyección una temperatura de fusión típica estaría en el rango.La introducción de grados de espuma estructural, reforzada con vidrio y autoextinguible ha llevado a un aumento constante en el uso de estos materiales en cinco áreas de aplicación principales . Estos son:

La industria automotriz
La industria eléctrica
Radio y televisión
Máquinas comerciales y carcasas de ordenadores
Bombas y otras aplicaciones de plomería

El uso en la industria automotriz surge en gran medida de la disponibilidad de grados de alto impacto con temperaturas de distorsión por calor superiores a las de los termoplásticos de uso general. Los usos específicos incluyen paneles de instrumentos, revestimiento de la columna de dirección, consolas centrales, carcasas de altavoces, rejillas y boquillas de ventilación y estantes para paquetes. En los sistemas de refrigeración, se han utilizado grados reforzados con vidrio para radiadores y tanques de expansión, mientras que varios componentes de los sistemas de calefacción de automóviles ahora también se producen a partir de PPO modificados. La estabilidad dimensional de los productos, las excelentes propiedades dieléctricas y las altas temperaturas de distorsión por calor también se han utilizado en piezas eléctricas de automóviles, incluidos conectores de cables y casquillos de bombillas. Los materiales también se utilizan cada vez más para el acabado exterior de los automóviles, como las rejillas de entrada y salida de aire y las carcasas de los espejos exteriores. En la industria eléctrica, las aplicaciones más conocidas incluyen armarios de distribución, cajas de fusibles y carcasas para pequeños motores, transformadores y circuitos de protección. Los usos de la radio y la televisión surgen en gran medida de la capacidad de producir componentes con un alto nivel de precisión dimensional junto con buenas propiedades dieléctricas, altas temperaturas de distorsión por calor y la disponibilidad de grados de autoextinción. Los usos específicos incluyen formadores de bobinas, horquillas de deflexión de tubos de imagen y montajes de tarjetas de inserción. Los grados reforzados con vidrio han reemplazado ampliamente a los metales en bombas y otras partes funcionales en equipos de lavado y sistemas de calefacción central. En la fabricación de carcasas de máquinas y ordenadores comerciales, los materiales de espuma estructural han encontrado algún uso.

PPO/Poliamida

Mezcla polimérica de polióxido de fenileno (PPO thermoplastic) con poliamida, combinan estabilidad dimensional, baja absorción de agua y resistencia térmica, características inherentes al PPO con resistencia química y flujo de la poliamida. Las resinas de poliamida semicristalina tienen un amplio equilibrio de propiedades de ingeniería que incluyen excelente resistencia química y tenacidad. Sin embargo, la baja Tg de poliamidas produce cambios dimensionales a temperaturas relativamente bajas. La tendencia de las poliamidas a absorber la humedad da como resultado una estabilidad dimensional limitada y limita la ventana de rendimiento de las poliamidas sin relleno. Por ejemplo, tras la exposición a la humedad, las poliamidas absorberán altos niveles de humedad, lo que actúa como un plastificante para la poliamida y da como resultado una menor resistencia y rigidez. Además, este aumento en la humedad se acompaña de un aumento en las dimensiones de las piezas moldeadas. Siendo un material ligeramente polar, con un Tg elevado y baja absorción de agua, las propiedades eléctricas prácticamente no son afectadas por la variación de temperatura, frecuencia (hasta 106 Hz) y humedad, dentro de intervalos normales de trabajo. Esta clase fue especialmente desarrollada para ofrecer alta resistencia a temperatura, buena resistencia química y estabilidad dimensional. PPE / PA (poliamida): buena resistencia química, alta temperatura de deflexión bajo carga (DTUL), alta temperatura de uso continuo, facilidad de procesamiento, alto impacto, alto módulo. Las aplicaciones son en paneles de carrocería de automóviles moldeados por inyección, paneles de carrocería de camión termoformados, carcasas de espejos, componentes de molduras, cubiertas de ruedas, conectores eléctricos debajo del capó, manejo de fluidos, resonadores, grados conductivos para pintura electrostática. El uso de fibra de vidrio y cargas minerales mezcladas con la poliamida se ha empleado para abordar la absorción y el crecimiento de la humedad. Sin embargo, los rellenos inorgánicos aumentan la gravedad específica y disminuyen severamente la ductilidad de las poliamidas. La aleación de PPE con poliamida reduce los problemas de absorción de humedad de poliamida y baja estabilidad dimensional. Mezcla de EPP con poliamidas da una mezcla inmiscible con dos fases discretas. La tecnología de compatibilidad se utiliza para mejorar la adhesión interfacial entre las dos fases, mejorar las propiedades y proporcionar una morfología estable. Por lo tanto, las aleaciones de PPE / PA tienen la poliamida como la fase continua para una buena resistencia química y procesabilidad. La fase discreta consiste en partículas de PPE finamente dispersas. El PPE actúa como un "relleno orgánico" que reduce la absorción de humedad, aumenta las propiedades a temperaturas elevadas, mejora la estabilidad dimensional y disminuye la densidad.

La mezcla de PPO y poliamidas requiere técnicas de injerto especiales para dar una buena unión entre los dos polímeros, ya que de lo contrario los dos polímeros son incompatibles. Si bien estos polímeros muestran la buena estabilidad dimensional y la tenacidad de los PPO estirénicos, también tienen :

Mejor resistencia al calor (puntos de ablandamiento Vicat de 190-225°C)
Mejores características de flujo de fusión
Mejor resistencia a muchos productos químicos asociados con la industria del automóvil

Esto cubre no solo los combustibles, aceites y grasas de automóviles de uso común, sino también los detergentes, alcoholes, hidrocarburos alifáticos y aromáticos y productos químicos alcalinos. Como consecuencia de estas ventajas, estas mezclas están encontrando una aplicación particular para las piezas de automóvil que se pueden pintar en línea lado a lado con metales a altas temperaturas. La mayor absorción de agua (típicamente 3,5% en comparación con aproximadamente 0,3% en saturación para un PPO estirénico). El mejor retardo de llama disponible es la clasificación UL94 VI, pero la resistencia del cable incandescente de hasta 960°C hace que los materiales sean de interés en aplicaciones eléctricas como contenedores de enchufes y tomas. Hasta ahora, el uso de las mezclas se ha realizado principalmente en el campo del automóvil para aplicaciones tales como paneles de faldón, embellecedores de ruedas, rejillas, paneles de los cuartos traseros, parachoques delanteros y puertas traseras.

Mezcla conductivas de PPE/PA

Estos combinan de manera única la alta resistencia al calor para la capacidad de recubrimiento electrostático y la conductividad para eliminar imprimaciones conductoras y mejorar la capacidad de transferencia de pintura Estas características, junto con su peso ligero inherente, la eficiencia mejorada del ensamblaje y la alta resistencia al impacto, pueden hacer que las resinas PPE/PA sean alternativas excepcionales a las partes metálicas y otros sustratos de materiales en una variedad de aplicaciones.

Nombres - Símbolo

PPO
PPE
Óxido de polifenileno
Poli (p-fenileno óxido)
Poli (p-fenileno éter) (PPE)
polifenilen éter
Poli (oxi-2 ,6-dimetil-1 ,4-fenileno)
Poli (2,6-dimetil-1 ,4-fenileno óxido)
Polifenilen óxido.Poli (oxido de fenileno)
Número de registro CAS 25134-01-4
Fórmula química (C8H8O)n

PPE Propriedades

Alta Resistencia a ácidos y bases.
Excelentes propiedades eléctricas
Estabilidad dimensional excepcional
Absorción de humedad muy bajo
Rango de resistencia a la temperatura (80-220 grados ºC)
Excelentes propiedades eléctricas más amplia gama de frecuencias
Resistente a la llama y autoextinguible (UL-94 Puntuación VO)
Baja contracción, excelente estabilidad dimensional
Grados de excelente resistencia a la hidrólisis
Baja absorción de agua y resistencia a agua caliente
Baja gravedad específica
Excelente dureza, incluso a bajas temperaturas
Marcada estabilidad a la hidrólisis
Resistencia química razonable
Baja densidad óptica y baja toxicidad por humo, si se enciende

Gama de productos PPE

Tenemos a su disposición la gama más amplia de grados; éter de polifenileno modificado (mPPE) con poliestireno (PS), poliamida (PA), polipropileno (PA), sulfuro de polifenileno (PPS) y otros materiales poliméricos, desde estructura molecular amorfa hasta compuestos de alta especialidad clasificación V-0 sin aditivos de retardante a la flama para usos típicos en componentes eléctricos (switches, carcazas, conectores, fusibles) elementos de baterías, carcazas para equipos médicos, celdas fotovoltaicas, paneles de carrocería, carcazas de espejos, tapas ruedas, partes automotrices y eléctricas que requieran resistencia química, para baterías y componentes eléctricos, cofres de tractores, paneles para carrocería de motocicletas entre otros.

PPE Propiedades Físico-Mecánicas

PPO tiene buenas propiedades de aislamiento eléctrico y estabilidad dimensional a largo plazo debido a la baja absorción de humedad. También tiene una resistencia al impacto superior, es ligero, y es hidrolíticamente estable, alta rigidez, dureza, resistencia química, estabilidad dimensional, alta temperatura deformación por calor ,excelentes propiedades mecánicas (- 40 a 150°C). Se puede usar continuamente a temperaturas en exceso de 220°C. Para un rendimiento mecánico y térmico reforzado, el refuerzo de fibra de vidrio se puede añadir a PPO este material es de color gris.

PPE Propiedades Termicas

Las propiedades térmicas de óxido de polietileno modificado Fenileno son realmente excelente. La variación de las propiedades mecánicas de la resina PPO función de la temperatura son relativamente bajos, el mismo que ocurre con el coeficiente de expansión térmica. Además, tiene una baja variación en la temperatura de deflexión térmica bajo diferentes cargas (HDT). El HDT del PPO resina varía básicamente en función de la concentración de polioxietileno en el fenileno mezcla. El aumento de su contenido, tenemos producto de mayor HDT. Por lo tanto resinas PPO polimeros están disponibles comercialmente con HDT de 90°C con el fin de 155°C bajo cargas de 1,82 N/mm2. La temperatura de transición vítrea es de 215ºC, pero puede ser variada por la mezcla con poliestireno (PS Tg 100°C).

Resistencia a las llamas y autoextinguible

Debido a la estructura química inherente, el PPO es un material autoextinguible con un índice de oxígeno limitante de 29. El PPO puro no se quemará una vez que se elimine el calor o la llama. Los grados convencionales de PPO no son autoextinguibles debido a la inflamabilidad del polímero compuesto y los aditivos, pero los grados autoextinguibles están disponibles con rangos de inflamabilidad desde UL 94 HB hasta V-0.

PPE Propiedades Eléctricas

Alta resistencia dieléctrica con unas propiedades eléctricas excelentes. Siendo un material ligeramente polar, con un TG elevado y baja absorción de agua, las propiedades eléctricas prácticamente no son afectadas por la variación de temperatura, frecuencia (hasta 10e6 Hz) y humedad, dentro de intervalos normales de trabajo. Debido a la naturaleza resistente al agua y los bajos niveles de absorción de humedad, la mayoría de las aleaciones de óxido de polifenileno presentan buenas propiedades eléctricas en una amplia gama de rangos de humedad y temperatura. El PPO tiene una constante dieléctrica baja de 2.58 (a 23°C 60 Hz), un factor de disipación bajo de 0.00035 y una temperatura de transición vítrea (T) alta de aproximadamente 212°C, que son materiales adecuados para matrices aislantes para dispositivos eléctricos y electrónicos. . La tangente de pérdida dieléctrica y la constante dieléctrica prácticamente no se ven afectadas por la temperatura o la frecuencia. La resistividad de volumen está en el rango de 10e17 ohm-cm, que es más alta que muchos otros plásticos de ingeniería como PC, PBT y Nylon, lo que reduce los efectos de la temperatura y la humedad.

PPE Propiedades Quimícas

Repetición anillos fenileno crea impedimentos estéricos a la rotación y a la atracción electrónica (electrones anillos). Generalmente buena resistencia a los ácidos, bases y a muchos agentes limpiadores. Sin embargo sus características de fatiga son débiles y su resistencia a los solventes es mala a pesar de una buena resistencia a la hidrólisis, con tasas de absorción de agua entre las más bajas de los termoplásticos técnicos. Los óxidos de polifenileno normalmente son propensos a sufrir decoloración cuando se calientan a alta temperatura o se exponen a la luz ultravioleta (UV) durante períodos prolongados durante o después del procesamiento. Para mejorar la estabilidad del color de estos polímeros, los grupos hidroxi terminales se protegen y a veces se añaden aditivos fotoestabilizadores. Se utilizan ácidos carboxílicos o anhídridos de ácido para formar derivados de éster. En general, las aleaciones de PPO son resistentes a la mayoría de los medios acuosos, incluidos ácidos, bases, alcoholes y detergentes, pero presentan una baja resistencia a los disolventes no polares, especialmente a los hidrocarburos halogenados. El PPO es soluble en tolueno, benceno, cloroformo, dicloroetano, etc. y escasamente soluble en hidrocarburos alifáticos, acetona, alcoholes y tetrahidrofurano. El PPO proporciona una buena estabilidad hidrolítica y la tasa de absorción de agua es la más baja entre los plásticos de ingeniería (0,07% en 24 horas a temperatura ambiente), que es un excelente candidato para aplicaciones de manipulación de fluidos. Esta propiedad contribuye a la estabilidad dimensional en un ambiente de alta humedad o en contacto directo con el agua, particularmente en aplicaciones como bombas, impulsores, válvulas, tuberías y medidores de agua. Quizás la principal deficiencia del PPO es la escasa resistencia a los disolventes halogenados, lo que se opone a su uso para materiales de matriz de placas de circuito impreso durante el proceso de limpieza y tratamiento de soldaduras. Se han desarrollado varias técnicas mediante la introducción de restos termoendurecibles que incluyen grupos funcionalizados alilo butenilo, vinilo y epóxido en estructuras químicas modificadas para una mejor resistencia térmica y a los disolventes. Se pueden acceder a varios óxidos de polifenileno funcionalizados con epóxido y funcionalizados con vinilo con densidad de reticulación sintonizable y se investigaron las estructuras y propiedades . En general, la incorporación de diversos grados de funcionalidad tales como anillo de bromo, etileno o epóxido en las cadenas laterales de PPO disminuye la estabilidad térmica a menos que prosiga la reacción de reticulación, en cuyo caso la estabilidad térmica aumenta al aumentar la densidad de reticulación. Debido a la naturaleza de curado del PPO modificado, se puede lograr una resistencia sustancial a los disolventes halogenados y el aumento del contenido molar de epóxido también mejoró la reacción de curado térmico y dio como resultado un aumento significativo tanto en la temperatura de transición vítrea como en la estabilidad térmica.

Propiedades de especial interés

Amorfas y relativamente apolares. Baja absorción de humedad, buena resistencia y alta resistencia al calor. Excelente compatibilidad con otros polímeros para mezclar. La resina ppo pura no se puede procesar fácilmente a temperaturas superiores a su temperatura de transición vítrea debido a un escaso flujo de fusión.

PPE Procesabilidad

PPO granulos puede ser fácilmente moldeado por medio de inyección o moldeo por soplado, o utilizando el sistema de rotación. Puede haber problemas con (micro) grietas o fallas a largo plazo causadas por la presencia de tensiones residuales dentro de los artefactos. Para prevenir o reducir estos fenómenos, es importante un diseño cuidadoso del producto y la configuración de las condiciones correctas de moldeo. Además, un recocido a 110°C (1 h por cada mm de espesor) permite reducir las tensiones internas. El PPO se puede moldear mediante una variedad de procesos, como inyección, extrusión, moldeo por soplado y espumado. Sin embargo, el moldeado por inyección es la aplicación más común. A pesar de su baja absorción de humedad, se recomienda secar los gránulos de PPO antes del moldeado para una mejor apariencia y minimizar la degradación del polímero durante el procesamiento. Un procedimiento de secado común es esparcir en bandejas en un horno con aire circulante calentado a 110°C durante varias horas hasta que el nivel de humedad sea inferior al 0,05%. Cuando se utilizan sistemas automáticos, siempre se debe usar aire caliente para transportar el material presecado a la tolva para evitar la acumulación de humedad. El PPO se puede moldear tanto en una máquina de moldeo por inyección alimentada por pistón como en una máquina de moldeo por inyección alimentada por tornillo. Se prefiere la máquina de moldeo por inyección alimentada por tornillo porque proporciona una masa fundida más homogénea y un calentamiento uniforme que puede reducir la caída de presión. Se prefiere un tornillo de uso general con una relación L/D (longitud a diámetro) de al menos 20-24:1 con una relación de compresión de 2,0:1 a 2,5:1. Debido a que existen muchos tipos de grados comerciales de PPO, las condiciones de procesamiento variarían en consecuencia. Las condiciones operativas de temperatura, tiempo y presión afectarán en gran medida las propiedades del artículo terminado. Para obtener la temperatura de fusión correcta, se sugiere un ajuste de temperatura del cilindro perfilado para algunos grados de PPO para la puesta en marcha. Es necesario considerar varios parámetros operativos:

Temperatura del barril

En general, se recomienda una temperatura mínima de 220-240°C para los grados de resinas sin relleno y una temperatura mínima de 260-280 ° C para los grados reforzados. Un perfil de temperatura de inyección típico para las resinas de PPO.

Velocidad y presión de inyección

En general, la presión de inyección debe ser lo más baja posible, pero debe ser lo suficientemente alta como para llenar el molde por completo, sin crear rebabas. La velocidad de inyección debe ser lo más rápida posible para mejorar la resistencia de la línea de soldadura. Velocidad de rotación del tornillo: para minimizar el cizallamiento durante la etapa de transporte y mezcla, la velocidad de rotación del tornillo debe ajustarse lo más bajo posible para el ciclo de moldeo, pero no debe resultar en una velocidad de la superficie del tornillo de más de 0,5 m/s. La degradación del material puede ocurrir a altas velocidades de tornillo debido a un calentamiento por cizallamiento excesivo.

Temperatura del molde

La temperatura óptima del molde se correlaciona con el grosor de las piezas y el tiempo del ciclo de inyección. El rango de temperaturas para las resinas PPO se recomienda entre 77°C y 140°C. Cabe señalar que las altas temperaturas del molde producirán grados más altos de cristalización al enfriarse, lo que dará como resultado valores de contracción altos, mientras que temperaturas del molde demasiado bajas, por otro lado, pueden provocar grietas en los bordes y tensión excesiva en la pieza del molde.

Contrapresión

Para una mezcla suficiente, se recomienda una contrapresión de 5-10 bar para mejorar la calidad de la masa fundida y mantener una alimentación de resina constante. Al moldear calidades reforzadas, la baja contrapresión ayudará a reducir el daño de la fibra de vidrio durante la plastificación.

Polimerización PPE

Los poliéteres aromáticos en general se pueden obtener mediante la polimerización por acoplamiento oxidativo de fenoles 2,6-disustituidos. Se hace pasar oxígeno a través de una solución del fenol, una amina y una cantidad catalítica de sal de cobre (I) en un disolvente orgánico, como el tolueno o metanol a 25-50°C. Una reacción secundaria es la formación de difenoquinonas, que es más prominente en el caso de sustituyentes voluminosos. Un problema importante durante la polimerización es la formación de agua como coproducto, que hidroliza y desactiva el catalizador. Por tanto, se utiliza N, N-di-terc-butiletilendiamina (DBEDA), que forma un complejo muy hidrolíticamente estable con el cobre y da un catalizador muy activo Otra posibilidad de sintetizar poliéteres aromáticos es la condensación de Ullmann con 4-bromofenoles; sin embargo, este proceso es demasiado caro para fines industriales. Es posible una funcionalización adicional de los polímeros mediante metalación con butil litio; halogenaciones en el núcleo o en el grupo metilo; o reacciones de sustitución electrofílica con halógenos, ácido sulfúrico, etc.

PPE Polimerización

La PPO se prepara generalmente mediante polimerización oxidativa de 2,6-dimetilfenol en solución de tolueno en presencia de oxígeno sobre un catalizador. Los catalizadores de cobre-amina son sin duda los sistemas más estudiados, mientras que otros sistemas metálicos, como el cloruro de manganeso y el complejo de cobalto, también han demostrado ser eficaces a escala de laboratorio. Se han usado varias aminas, incluidas las aminas monodentadas y bidentadas, como ligando para el complejo de cobre (I) que muestra una amplia gama de actividad. Las aminas podrían solubilizar los catalizadores metálicos en un disolvente orgánico y reducir el potencial de oxidación del 2,6-DMP haciendo que la mezcla de reacción sea básica. En primer lugar, se descubrió que el complejo de cobre (I)-piridina catalizaba la polimerización por acoplamiento oxidativo. Se postuló que un complejo de cobre dinuclear formado por una pequeña cantidad de piridina produciría el subproducto, 3,3', 5,5'-tertrametil-4,4'-difenoquinona (DPQ), y la adición de un exceso de piridina generaría un complejo de cobre mononuclear que conduce al polímero. Con piridina como ligando, la relación amina/Cu óptima fue de aproximadamente 100/1 mientras que con un ligando bidentado como Ν,Ν,Ν',Ν'-tertrametiletilendiamina, la formación de PPO a través del acoplamiento C-O se maximizó a 1/1. La polimerización en solución puede realizarse por lotes o de manera continua, en la que el compuesto fenólico y los catalizadores se alimentan continuamente y el polifenilenéter resultante se precipita continuamente. La polimerización oxidativa se inicia mediante la introducción de oxígeno al recipiente de reacción y la presión se mantiene por debajo de 1-5 atmósferas para minimizar la pérdida de oxígeno. El recipiente de reacción se enfría enfriando agua para mantener la temperatura de reacción deseada (20 - 40°C). La reacción finaliza cuando cesa el flujo de oxígeno al recipiente de reacción y se purga con nitrógeno. Una vez completada la polimerización, la mezcla de reacción se lava primero con una solución acuosa que contiene ácido o un agente quelante como el ácido etilendiaminotetraacético (EDTA) para eliminar los catalizadores, luego, la capa orgánica se agrega a una solución de metanol agitada y el polímero se filtra, se lava a fondo con metanol y el polímero se recogió como un polvo blanco después de secar bajo nitrógeno. La viscosidad intrínseca (I.V.) del polímero se determina usando un viscosímetro capilar Ubbelohde en cloroformo a 25°C. La viscosidad intrínseca (I.V.) del grado típico para inyección es de aproximadamente 0,4 dLg-1 con temperatura de transición vítrea a 212°C y temperatura de descomposición a 440°C. El peso molecular promedio en número y el peso molecular promedio en peso determinados por cromatografía de permeación en gel fueron 25.000 y 60.000, respectivamente. El polímero que tiene el peso molecular más alto (I.V.=0,46) se puede producir durante un período de tiempo prolongado y el polímero de grado de bajo peso molecular (I.V.=0,12) que se utilizó con fines aditivos se preparó mediante otros métodos. No se observó polimerización cuando se emplean cloro o nitrofenoles como monómeros en condiciones similares debido a los mayores potenciales oxidativos. Junto con la formación de PPO por acoplamiento C-O, el subproducto indeseable, 3,3', 5,5'-tertrametil-4,4'-difenoquinona (DPQ), también se produjo mediante el acoplamiento C-C de dos fenoles monoméricos. En general, el aumento de la relación amina/Cu favorece la selectividad del acoplamiento C-O y los sustituyentes voluminosos en las posiciones 2,6 o la alta temperatura de reacción aumentarían el acoplamiento C-C.

PPE Aplicaciones

Las áreas de uso están en la ingeniería mecánica, eléctrica y electrónica, médica, etc. PPO es particularmente adecuado para las piezas en contacto con el agua hirviendo. En la construcción de automóviles, que permite la realización de diversas partes del cuerpo o de mantenimiento de la temperatura es suficiente para sostener el secado de la pintura. Partes de este material son de coche más ligero y menos sensible a los golpes que el acero. En la industria alimentaria, que se utiliza para hacer placas de filtro que son esterilizable de vapor tales como placas de acero inoxidable. También se utiliza en los compases que cubren, como el suizo de inspiración llamada "en la caja de cerillas" que utilizan una pequeña caja que contiene PPO dentro del compás, y es posible arrastrar exterior. Computadoras, las carcasas de maquinaria de oficina, formas helicoidales automotrices y partes de instrumentos, aislamiento eléctrico ,telecomunicaciones ,electrodomésticos ,electrónica ,válvulas descalcificador de agua , componentes de la bomba de agua , instrumentos quirúrgicos.

ASTM D4349 - 16 Sistema de clasificación y base para la especificación de materiales de éter de polifenileno (PPE)

Espectrometría infrarroja por Transformadas de Fourier (FTIR) PPO

Consideraciones especiales

La resina basada en PPE tiene una excelente estabilidad hidrolítica y es más resistente a ácidos y bases que algunos de los otros plásticos de ingeniería. Sin embargo, es muy susceptible al ataque de hidrocarburos halogenados y aromáticos. Otros compuestos orgánicos, como las cetonas y los ésteres, también afectan a la resina, y se deben considerar cuidadosamente los usos propuestos en los que las partes deben exponerse a cualquier solvente orgánico.

Resina a base de PPE reforzada con vidrio

Como es el caso de todos los plásticos, el refuerzo de vidrio de la resina a base de PPE mejora algunas propiedades importantes de la resina base con el sacrificio de algunos otros. Por ejemplo, las versiones reforzadas con vidrio ofrecen un aumento de 35 ° F en la temperatura de distorsión por calor del polímero base, más un aumento de tres veces en diez siles y módulo de flexión. La contracción del molde disminuye al menos un 50% con respecto al polímero base, lo cual es deseable, pero el impacto Izod con muescas disminuye un 50%, lo que no es así, aunque el material reforzado con vidrio todavía tiene un grado de tenacidad razonablemente alto. Propiedades Para resumir los principales cambios que se produjeron desde el polímero base a una versión reforzada con vidrio al 30%, la resina reforzada con vidrio tiene:

Mayor resistencia a la tracción
Mayor rigidez
Mayor resistencia a la fluencia
Reducción de la resistencia al impacto
Mejor control dimensional a través de una menor contracción

Usos finales

La base de PPE modificado reforzado con vidrio Las resinas se encuentran típicamente en conectores eléctricos, piezas estructurales, componentes de televisión, equipos de manejo de líquidos y aplicaciones de máquinas comerciales.

Consideraciones especiales

Al igual que el polímero base, las versiones reforzadas con vidrio tienen una excelente estabilidad hidrolítica, junto con una mayor resistencia y rigidez. Al mismo tiempo, el material reforzado con vidrio también es susceptible al ataque de compuestos halogenados y aromáticos. Además, las cetonas y los ésteres pueden afectar las propiedades en cierta medida, y se debe tener cuidado si el entorno propuesto incluye algún solvente orgánico.

Aditivos especiales y compuestos

El homopolímero de PPO muestra una rigidez de cadena considerable, una T alta y, en consecuencia, un procesamiento relativamente difícil que limita su uso en una gama más amplia de aplicaciones. Varios polímeros, incluidos HIPS, PP, Nylon y PPS, se combinan con PPO para lograr la procesabilidad y las propiedades mecánicas deseadas. Se sabe que los poliestirenos muestran miscibilidad con PPO en todo el rango de composición, como lo demuestra una sola temperatura de transición vítrea. Además, se han informado sinergias en la resistencia a la tracción, el módulo de tracción y el comportamiento físico para mezclas de PPO y PS. La mezcla con HIPS mejora la procesabilidad y las propiedades de impacto y se pueden fabricar diferentes productos cambiando la proporción de PPO/HIPS. La dependencia del valor de T de la composición de mezclas miscibles de PPO/PS se puede predecir a partir de la ecuación de Fox-Flory. De manera similar a este resultado, también se encontró que las ecuaciones de Couchman se ajustaban bastante bien a los datos experimentales de la temperatura de transición vítrea como una función del contenido de PS en el caso del copolímero PPO-injerto-PS. Las mezclas con HIPS pueden traer algunas deficiencias, como la reducción de la rigidez y la resistencia a la tracción de los polímeros, pero las ganancias en la resistencia a la fractura y la capacidad de procesamiento lo superan. Las mezclas de PPO y poliamidas se utilizan en aplicaciones como paneles de carrocería de automóviles y aplicaciones de recubrimiento electrostático y en polvo debido a su suficiente resistencia al calor, resistencia al impacto, resistencia química y capacidad de pintura en línea. Las propiedades mecánicas de las mezclas están dominadas por su microestructura, especialmente por la estructura morfológica, que está fuertemente influenciada por las condiciones de procesamiento. Dado que el PPO es un polímero amorfo y la poliamida es un polímero cristalino, se requiere un método de compatibilización para mejorar la miscibilidad. Se han desarrollado una variedad de enfoques para resolver este problema que incluyen la adición de compatibilizador, tal como un copolímero de injerto o dibloque que sirve como un "pegamento" en el límite de fase; la compatibilización reactiva in situ de polímero funcionalizado, p. PPO funcionalizado con anhídrido maleico para la generación in situ de copolímero de PA-PPO, monómero epoxi tetrafuncional y poli [metileno (isocianato de fenileno)] para poliamida o PPO funcionalizada; la polimerización in situ y compatibilización in situ de mezclas de polímeros de PA y PPO tales como polimerizar el monómero de ε-caprolactama de PA6 en la matriz de PPO. También vale la pena señalar que a menudo se ha agregado poliestireno a las mezclas de PPO/PA6 en grados comerciales para lograr una morfología co-continua porque el PPO tiene una viscosidad en estado fundido mucho más alta que el PA6. Todas estas tecnologías tienen como objetivo combinar la estabilidad dimensional, la baja absorción de agua y la resistencia al calor (ventajas inherentes del polímero PPO) con la resistencia química y el flujo del polímero de nailon. De manera análoga, las mezclas de óxido de polifenileno con polipropileno (PP) es un termoplástico de ingeniería que combina la capacidad de flujo y la resistencia química del PP con el rendimiento de alta temperatura, la dureza de la superficie y la rigidez del PPO. Los grados de las aleaciones de PPO/PP exhiben un módulo de 30 a 50% más alto que la poliolefina termoplástica. Asimismo, a menudo se ha añadido poliestireno a mezclas de PPO/PP en grados comerciales para mejorar la homogeneidad de la fase. Este material puede llenar el vacío entre las propiedades básicas de las poliolefinas de alta gama y las características de rendimiento más fuertes. Puede ser utilizado como reemplazo de materiales tradicionales como TPO (poliolefina termoplástica), nailon por su mayor rigidez, tenacidad y resistencia al calor.

Mezclas basadas en óxidos de polifenileno (PPO modificados)

Si se mezcla poli (óxido de 2,6-dimetil-p-fenileno) (Tg 208°C) con poliestireno (Tgc. 90°C) en cantidades iguales, se obtiene un polímero transparente que por análisis calorimétrico y de pérdida dieléctrica indica una única Tg de aproximadamente 150°C. Estos resultados indican un nivel molecular de mezcla, pero este punto de vista se ve algo perturbado por la observación de dos transiciones cuando se miden con métodos dinámicos. Estos resultados llevan a la conclusión de que aunque el grado de mezcla es bueno, no lo es a nivel segmentario. Dado que tanto el poliestireno como el poli (óxido de 2,6-dimetil-p-fenileno) tienen transiciones secundarias similares a aproximadamente 116°C, las mezclas también muestran esta transición. En el caso de la Tg principal, esta tiende a variar en proporción aproximada a la relación de los dos polímeros. Dado que las propiedades eléctricas de los dos polímeros son muy similares, las mezclas también tienen características eléctricas similares. Dado que el poliestireno tiene una viscosidad mucho más baja que el polímero de óxido de fenileno a las temperaturas de procesamiento relevantes para este último, la viscosidad de las mezclas se reduce a estas temperaturas en comparación con la resina de óxido de polifenileno. Al igual que el poliestireno, pero a diferencia del PPO, las mezclas son muy pseudoplásticas, y las viscosidades aparentes disminuyen con mayores velocidades de cizallamiento. Aunque los primeros PPO modificados comerciales pueden considerarse derivados de tales mezclas de PPO-poliestireno, hoy en día se pueden reconocer tres clases distintas de material:

Mezclas de PPO con un material estirénico, generalmente, pero no siempre, de alto impacto
Mezclas de PPO con poliamidas (A continuación, se denominan PPO de poliamida)
Mezclas de PPO con polipropileno (A continuación, se denominan PPO de polipropileno)
Otras mezclas, como el poli (tereftalato de butileno) y el poli (sulfuro de fenileno)

PPO/Polistireno

Mezcla polimérica de PPO (polióxido de fenileno) con PS (poliestireno) o con HIPS (poliestireno de alto impacto), el PPO es muy caro, el precio por contra PS es muy bajo, esta mezcla compone una familia con amplia combinación de propiedades mecánicas, térmicas y eléctricas. Las mezclas miscibles de PPE y resinas estirénicas a menudo se denominan resinas de PPE modificadas. Las resinas estirénicas pueden variar de poliestireno cristalino a poliestireno de alto impacto (HIPS). Las propiedades de las mezclas miscibles deberían ser aditivas (comportamiento lineal) en función de la contribución lineal de cada fracción de polímero. Algunas propiedades, como las temperaturas de transición vítrea y las temperaturas de distorsión térmica, exhiben un comportamiento casi lineal en las mezclas de PPE/PS. Las características de PPO/PS varían con el contenido de PS. Para una mezcla del 50% PPO + 50% PS puro, la densidad es de 1,06, Tg es de entre 130°C y 145°C y la temperatura máxima de funcionamiento es de 80°C. PS proporciona la facilidad de procesabilidad. PPO es un material amorfo fácilmente inyectable. La procesabilidad es debido a la excelente compatibilidad con el PPO PS, mezclas de PPO + PS se refieren como "PPO modificado". PPE / HIPS (poliestireno de alto impacto) o PPE/PS (poliestireno): buena estabilidad dimensional, alta resistencia a la humedad, resistencia al impacto, resistencia al impacto a baja temperatura, baja deformación, procesamiento mejorado. Las aplicaciones se encuentran en paneles de instrumentos automotrices, molduras interiores, chasis de equipos comerciales, electrodomésticos y aplicaciones eléctricas, incluidas aquellas que requieren retardo de llamas, electrodomésticos, edificios y construcciones médicas.

Mezclas de PPO con un material estirénico, generalmente, pero no siempre, de alto impacto
Mezclas de PPO con poliamidas. (A continuación, se denominan PPO de poliamida)
Otras mezclas, como el poli (tereftalato de butileno) y el poli (sulfuro de fenileno), que son materiales especializados

Al igual que el poliestireno, la mezcla de PPO/PS tienen las siguientes características útiles:

Buena estabilidad dimensional (y baja contracción por moldeado), lo que permite
Baja absorción de agua. (3) Excelente resistencia a la hidrólisis
Muy buenas propiedades dieléctricas en un amplio rango de temperaturas

Además, a diferencia del poliestireno: la producción de molduras con estrechas tolerancias dimensionales. Tienen temperaturas de distorsión por calor por encima del punto de ebullición del agua, y en algunos grados esto es tan alto como 160°C. La gama de mezclas ahora disponible comprende un amplio espectro de materiales superior en muchos aspectos, particularmente la resistencia a la deformación por calor, a los termoplásticos de uso general, pero a un precio más bajo que los materiales más resistentes al calor como los policarbonatos, sulfuros de polifenileno y polisulfonas. En la actualidad los materiales que más se acercan a ellos en propiedades son las mezclas de ABS / policarbonato. Al igual que otros 'termoplásticos de ingeniería', hay cuatro grupos principales de PPO modificados disponibles. Son:

Grados no autoextinguibles con una temperatura de distorsión por calor en el rango de 110-160 ° C y con una resistencia al impacto Izod con muescas de 200-500 J / m
Grados autoextinguibles con temperaturas de distorsión por calor y resistencias al impacto ligeramente más bajas
Grados reforzados con vidrio no autoextinguibles (10, 20, 30% de fibra de vidrio) con temperaturas de distorsión por calor en el rango de 120-140 ° C
Grados reforzados con vidrio autoextinguible

Entre los grados especiales que deben mencionarse están los que contienen agentes espumantes para su uso en la fabricación de espumas estructurales. Los óxidos de polifenileno modificados se pueden extruir, moldear por inyección y moldear por soplado sin demasiada dificultad. Normalmente, el secado previo de los gránulos solo es necesario cuando se han almacenado en condiciones de humedad o cuando se requiere un acabado óptimo. Al igual que con otros materiales, se debe tener cuidado para evitar el sobrecalentamiento y los puntos muertos, mientras que las máquinas deben ser lo suficientemente resistentes y / o con calentadores de suficiente potencia. Las condiciones de procesamiento dependen del grado utilizado, pero en el moldeo por inyección una temperatura de fusión típica estaría en el rango.La introducción de grados de espuma estructural, reforzada con vidrio y autoextinguible ha llevado a un aumento constante en el uso de estos materiales en cinco áreas de aplicación principales . Estos son:

La industria automotriz
La industria eléctrica
Radio y televisión
Máquinas comerciales y carcasas de ordenadores
Bombas y otras aplicaciones de plomería

Procesamiento de PPO estirénicos

El procesamiento de mezclas de un material amorfo (poliestireno) y un material cristalino con un alto punto de fusión (PPO) refleja la naturaleza de los materiales constituyentes. El procesamiento es principalmente por moldeo por inyección, y los puntos principales a considerar al procesar materiales de tipo PPO/PS son:

La baja absorción de agua. El moldeo se puede realizar normalmente sin necesidad de secar previamente los gránulos
El polímero tiene una buena estabilidad térmica en estado fundido. Se afirma que se puede utilizar hasta un 100% de triturado. En condiciones de procesamiento correctas, se ha demostrado que los polímeros producen muestras con pocos cambios en las propiedades físicas incluso después de siete reafilados
Para un material resistente al calor, un requisito de entalpía modesto para alcanzar la temperatura de procesamiento de aproximadamente 434 J. Esto también significa que son posibles ciclos de enfriamiento bastante cortos
Las temperaturas de fusión dependen del grado de material utilizado. Una regla general es usar la fórmula (H + 125)°C, donde H es la temperatura de deflexión por calor. Las temperaturas típicas de la masa fundida están en el rango de 250-290°C
Las masas fundidas, a diferencia de la PPO sin modificar, son muy pseudoplástico. A 280°C, un grado estándar tiene una viscosidad de 675 Ns m-2 a 100 sl pero un valor de solo 7 N s m-2 a 100 000 s- '. El flujo depende considerablemente del grado pero Las relaciones de trayectoria de flujo tienden a estar en el mismo rango que para los materiales ABS
Una baja contracción de moldeo (0.005-0.007 cm / cm) en grados sin relleno hasta aproximadamente 0.002 cm / cm en grados con relleno de fibra de vidrio al 30%
Para reducir las deformaciones en las molduras, se recomiendan temperaturas de molde bastante altas (65-95°C en grados sin relleno y hasta 120°C en grados con relleno de vidrio).

PPO/Poliamida

Mejor resistencia al calor (puntos de ablandamiento Vicat de 190-225 ° C)
Mejores características de flujo de fusión
Mejor resistencia a muchos productos químicos asociados con la industria del automóvil

Esto cubre no solo los combustibles, aceites y grasas de automóviles de uso común, sino también los detergentes, alcoholes, hidrocarburos alifáticos y aromáticos y productos químicos alcalinos. Como consecuencia de estas ventajas, estas mezclas están encontrando una aplicación particular para las piezas de automóvil que se pueden pintar en línea lado a lado con metales a altas temperaturas. La mayor absorción de agua (típicamente 3,5% en comparación con aproximadamente 0,3% en saturación para un PPO estirénico). El mejor retardo de llama disponible es la clasificación UL94 VI, pero la resistencia del cable incandescente de hasta 960 ° C hace que los materiales sean de interés en aplicaciones eléctricas como contenedores de enchufes y tomas. Hasta ahora, el uso de las mezclas se ha realizado principalmente en el campo del automóvil para aplicaciones tales como paneles de faldón, embellecedores de ruedas, rejillas, paneles de los cuartos traseros, parachoques delanteros y puertas traseras.

Mezcla conductivas de PPE/PA

Estos combinan de manera única la alta resistencia al calor para la capacidad de recubrimiento electrostático y la conductividad para eliminar imprimaciones conductoras y mejorar la capacidad de transferencia de pintura Estas características, junto con su peso ligero inherente, la eficiencia mejorada del ensamblaje y la alta resistencia al impacto, pueden hacer que las resinas PPE / PA sean alternativas excepcionales a las partes metálicas y otros sustratos de materiales en una variedad de aplicaciones.

PPO/Polipropileno

Propiedad	HIPS	ABS	PC	PPE	PAR	PSU	PES	PEI
Tg (°C)	<100	—	150	215	180	186	225	217
Densidad (g/cm3)	1	1	1	1	1	1	1	1
Izod con muescas (J/m)	220	200	905	65	220	80	75	53
HDT a 1,8 MPa (°C)	75	81	132	175	174	173	203	201
Índice de oxígeno (%)	18,00	18,00	25,00	29,00	34,00	30,00	38,00	48,0
UL-94	Burns	Burns	V-2	V-2	V-0	V-2	V-0	V-0
Módulo de tracción (MPa)	1560	2280,0	2380	2690	2060	2480	2410	3590
Resistencia a la tracción (MPa)	15	43	69	80	66	70	82	110
Resistencia química	–	–	–	–	–	–	+	+