Aditivos para plásticos

Alberto Rosa Sierra, Dr. Ing.Francisco J. González Madariaga, Dr. Ing.

Un aditivo debe cumplir con los siguientes requisitos:

Fácil de dispersar en el plásticoMejorar propiedades al productoFacilitar el procesamientoNo ser tóxicoNo desarrollar efectos secundarios

Aditi

vos

De proceso

De función

Aditivos de procesoLubricantes

AntioxidantesEstabilizadores

Modificadores de viscosidadDesmoldantes

Estos aditivos ayudan a inhibir o retardar el mecanismo de oxidación - degradación de los polímeros, que se produce durante su fabricación o transformación.Durante la polimerización para la producción de plásticos intervienen iniciadores y catalizadores; estos pueden no ser eliminados completamente en la etapa de purificación del polímero, por lo que las impurezas originan que se inicie la oxidación.Esto es debido a que los radicales libres presentes poseen afinidad con el oxígeno del catalizador o iniciador y atraen hidrógeno produciendo hiperóxidos inestables, los cuales pueden reaccionar en cadena con el polímero, reacción que no se detiene hasta que se produce un grupo inerte.En la transformación del polímero, las temperaturas de procesamiento y la velocidad de producción elevadas son condiciones propicias para la degradación del material.Por cualquiera de las causas anteriores, cuando un polímero se degrada presenta:

Decoloración o amarillamientoPérdida de propiedades mecánicasRigidezPérdida de peso

Estabilizantes (antioxidantes)

Plastificantes

Los plastificantes se añaden a un polímero para mejorar su procesabilidad y su flexibilidad, éstos pueden disminuir la viscosidad del polímero en estado fundido así como también el módulo elástico y la temperatura de transición vítrea.

Migración del plastificante Sin Migración del plastificantecon Adhesin 7800

Cartón Cartón Alimento

Película de adhesivo

Cartón Cartón Alimento

Película de adhesivo

Plastificantes y su problema de migración

Juguete sexual fabricado en PVC

que muestra la migración de

plastificantes con 1 día de envoltura

BASF DesignF BroL30NEUS18_GBZW 12.10.2007 10:29 Uhr Seite 5 C M Y CM MY CY CMY K

Aditivos de funciónAbsorción de UV

Agentes de acoplamientoAgentes antiestáticos

AromatizantesEspumantes

CargasFungicidas

Pigmentos y colorantesModificadores de impacto

Retardantes de llamaAditiv

os

Crean en el producto final una estructura de espuma aislante, ayudando así a ahorrar energía térmica y además, como los espumantes reducen la densidad, economizan combustible y reducen los costes de transporte.

Espumantes

Los absorbedores o estabilizadores de luz ultravioleta se emplean en productos plásticos cuando se desea incrementar su vida útil.

Anti UV

Anti UVHularo

Hularo® is a polyethelene based, extruded and vat-dyed synthetic fiber, manufactured in Germany. The material is molded into strips which is then hand-woven onto the frame (a day’s work is required for one armchair). It is much easier to clean and is longer lasting than natural fibers such a wicker or rattan. It is durable, tear-proof and highly resistant to UV rays (material is colorfast to 4.5*), chlorine and salt water, lotions, microorganisms, and stains from food or drink, including alcohol.

Aditiv

os

Evitan la formación y acumulación de cargas estáticas, útil en la fabricación de envases flexibles para alimentos.

AntiestáticosAd

itivos

Evitan que distintas bacterias habiten y crezcan en el material.

AntibacterialesAd

itivos

Cargas de microcerámica12,23,42 micrones

DurezaExcelente resistencia a la abrasiónBaja densidadUtilizado como barrera térmica en diferentes materiales

Aditiv

os

Cargas de fibra de vidrio

Aditiv

os

PigmentosFluorescentes

Aditiv

os

6

0663c2.indd 80663c2.indd 8 2/16/09 2:32:08 PM2/16/09 2:32:08 PM

Pigmentos opacos y traslúcidosAd

itivos

Masterbach colores

THE PATINA OF RUSTIC STONE IS CAPTURED IN A MASTERBATCH THATCONNECTS A FRENETIC WORLD WITH RE-DISCOVERED VALUES AND TIME-WORN ELEMENTS OF NATURE Ampacet CorporationPage 4

Photo Caption

Packaging colors and finishes reminiscent of raw and exposed centuries’ old

natural stone captures the glo�al demand for authenticity with the new Textural

Elements proprietary color formulation from Ampacet.

# # #

Masterbach texturas

BRUSHED BRILLIANCE™ MASTERBATCH CAPTURES DIMENSIONAL TEXTURE, VISUAL EFFECTS AND OPTICAL CHARACTER OF ALUMINUMAmpacet Page 4

Photo Caption:

Brushed Brilliance™ masterbatch, a sustainable, lighter-weight, lower

cost plastic alternative to brushed aluminum metal, is a LiquidMetals™ line

extension available from Ampacet in Crazy Grape, Urban Teal, Monster Green,

Electric Lemonade, Brushed Chrome and Hyper Blue.

# # #

Masterbach metalizadosAd

itivos

51

Resistencia

química

A

SB

MMA

Resistencia a

abrasión, dureza

SAN

MABSCopolímero

Resis

tenc

ia a

ace

ites

Resis

tenc

ia

NBK

TransparenciaDureza

Fragilidad, prop.

eléct., procesabilidadProp. a bajas te

mp.

Resistencia

SBK

AcrilonitriloCH2=CH-CN

CH2=C-COO-CH3

CH3

Metilmetacrilato

EstirenoCH=CH2

ButadienoCH2=CH-CH=CH2

Figura 3.1 Efectos de los componentes que integran el Copolímero MABStransparente [Domininghaus,1993]

3.1.2 MABSEl contenido de butadieno en los polímeros ABS impide queéste pueda ser transparente, por lo que, para obtener un ABStransparente sin perder significativamente las propiedadesmecánicas, se realiza una sustitución parcial del acrilonitrilo yel estireno por el metil-metacrilato, resultando un M+ABS, elcual es un sistema en dos fases de cuatro componentes. El modoen que los componentes actúan se muestra en la figura 3.1.

Modificadores de impacto

RecoveryWaste, whether melt or used parts, consisting solely of Terlux® can berecovered, i.e. can be fed back to the process as regrind (cf. Repro-cessing, above). Depending on the age and wear of the used parts tobe mechanically recycled, certain properties may have changed. It istherefore important to check whether the recycled material is suitablefor the intended application.

C!smetics packa"in"

THePr

oCeS

SIngoFTe

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x®

Vacuum cleaner housing

!1

RecoveryWaste, whether melt or used parts, consisting solely of Terlux® can berecovered, i.e. can be fed back to the process as regrind (cf. Repro-cessing, above). Depending on the age and wear of the used parts tobe mechanically recycled, certain properties may have changed. It istherefore important to check whether the recycled material is suitablefor the intended application.

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Figura 3.19 Esquema de compatibilización por copolímeros de bloque

Copolímeros reactivos funcionalesEl principio de su acción es reaccionar en la interfase para crearin-situ un copolímero de injerto por la reacción entre los gruposfuncionales de los diferentes polímeros. El copolímerofuncionalizado es miscible con la matriz y puede reaccionarcon los grupos funcionales de la fase dispersa (Figura 3.20).Estos compatibilizantes son más eficientes, tienen unareactividad ajustable y generalmente son más baratos que loscopolímeros de bloque.

Figura 3.20 Esquema de compatibilización por copolímeros reactivos funcionales

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Copolímeros polares no reactivosEl principio de acción en este tipo de compatibilizantes esreducir la tensión interfacial e incrementar la adhesión por lacreación de una interacción polar especifica como un enlacede hidrógeno o fuerzas de Van der Waals. El compatibilizantetiene que ser compatible con una fase (generalmente no polar)y ha de crear una interacción específica con la otra fase. LaFigura 3.21 ilustra el mecanismo de acción.

Figura 3.21 Esquema de la compatibilización por copolímeros polares no reactivos

Se muestran las mezclas realizadas, con sus respectivosporcentajes en peso. (Tabla 3.7) Como variables de trabajo sehan elegido el porcentaje de TPU añadido a la matriz de MABSy el tipo de compatibilizante reactivo.

El contenido de compatibilizante se ha mantenido constante(7% en peso) de acuerdo con las cantidades recomendadaspara este tipo de agentes, y que se sitúan entre un 5 y un 15%del total de la mezcla.

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Figura 3.19 Esquema de compatibilización por copolímeros de bloque

Copolímeros reactivos funcionalesEl principio de su acción es reaccionar en la interfase para crearin-situ un copolímero de injerto por la reacción entre los gruposfuncionales de los diferentes polímeros. El copolímerofuncionalizado es miscible con la matriz y puede reaccionarcon los grupos funcionales de la fase dispersa (Figura 3.20).Estos compatibilizantes son más eficientes, tienen unareactividad ajustable y generalmente son más baratos que loscopolímeros de bloque.

Figura 3.20 Esquema de compatibilización por copolímeros reactivos funcionales

Agentes de acoplamiento

Esquema de compatibilización por copolímeros de bloque

Esquema de compatibilización por copolímeros reactivos funcionales

Esquema de la compatibilización por copolímeros polares no reactivos

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En la figura 4.116 se presentan dos micrografías de la zonafracturada de una probeta de tipo SENB de la mezcla MABS85+TPU 15 después de haber sido sometida a cuatro horas devapores de PMEK. Se aprecian perfectamente las dos fases,MABS y TPU gracias a que la PMEK ataca al MABS, diluyéndoloy haciendo que sean visibles con más claridad las partículas deTPU.

TPU

Figura 4.116 Superficie de fractura de mezcla MABS 85+TPU 15 expuesta a vaporesde PMEK por 4hrs.

Puede apreciarse que aunque variable, el tamaño medioaproximado de las partículas de TPU es aproximadamente de5µm. Es de resaltar la forma esferoidal de dichas partículas,hecho que puede explicarse teniendo en cuenta la diferenteviscosidad de los componentes que se mezclan. Tras elprocesado por extrusión e inyección la fase minoritaria tenderíaa adoptar forma de gota en el seno de la matriz MABS.

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En la Figura 4.119 se presentan dos micrografías de la zonafracturada de una probeta de tipo SENB de la mezcla MABS70+TPU 30 después de haber estado sometida cuatro horas avapores de PMEK. Se aprecian claramente las dos fases, MABSy TPU. La fase MABS es mayoritaria y tiene una textura rugosa,la fase TPU es minoritaria y muestra una textura lisa.

En este caso no se aprecia la afloración a la superficie de lafase elastomérica, aunque esta queda más claramente definidaque cuando no se produce ataque.

Figura 4.119 Superficie de fractura de mezcla MABS 70+TPU 30 expuesta a vaporesde PMEK por 4hrs.

Con respecto a las muestras con un 15% de TPU, la superficiede rotura aparece más rugosa puesto que el avance de grietase produce cambiando de una fase a otra, mientras que cuandohay poca cantidad de TPU predomina la propagación de grietaa través de la fase MABS, más rígida y de carácter más frágil.

Sin agente

Con agente

Aditivos para marcado láser

Laser Laser

Absorción del rayo laser

Sobrecalentamiento de la partícula

Carbonización de la partícula y su entorno Ad

itivos

28.03.2011https:www.budenheim.com / Soluciones / Retardante de llama / Inhibidores de humo para plásticos

En caso de incendio, el cloro -que es un componente del polímero del pvc- se comportade manera similar a los retardantes de llama libres de halógeno. El humo que se produceal apagarse la llama no sólo es corrosivo sino también nocivo para la salud debido a losvapores de ácido clorhídrico que contiene. La adición de supresores de humo deBudenheim reduce notablemente la peligrosa producción de humo.

Chemische Fabrik Budenheim KG

D 55257 Budenheim | Tel.: +49 6139-89 0 | Fax: +49 6139-89 264 | www.budenheim.com |info@budenheim.com

Budenheim, como líder mundial, representa con sus productos cercanía al cliente, fiabilidad, calidad e innovación. Con laspropiedades positivas de nuestros productos nos preocupamos de que día a día y en todos los campos, que van desde lasmedicinas, los alimentos, hasta los retardantes de llama, tengamos mas salud y seguridad.

Todos los derechos reservados. © Chemische Fabrik Budenheim KG 2010

A diferencia de la mayoría de plásticos el cloro integrado en el pvc evita su ignición. Noobstante, se crea una gran cantidad de humo en caso de incendio. Los aditivos de Budenheiminhiben esta producción de humo ayudando así a proteger tanto a las personas como el medioambiente.

https://www.budenheim.com/es/soluciones/retardante-de-llama/...

1 de 1 27/03/11 21:49

Aditivo retardante de llamaAd

itivos

Se utilizan para reducir la inflamabilidad de un material o para demorar la propagación de las llamas a lo largo y a través de su superficie.

Antioxidantes: evitan la degradación oxidante durante el procesamiento de plásticos. La degradación oxidante puede provocar el deterioro de las propiedades físicas y/o mecánicas de los productos plásticos.

Estabilizadores UV: protegen el polímero de la degradación provocada por la luz ultravioleta (UV) para preservar las propiedades físicas y/o mecánicas del producto plástico.

Antimicrobianos: ayudan a prevenir la contaminación de los materiales plásticos en los casos en que una parte del material podría ser susceptible al ataque microbiológico. Esos ataques pueden provocar manchado, alteración del color, olor y pérdida de estética, pero también problemas más importantes como pérdida de las propiedades de aislamiento eléctrico, falta de higiene y pérdida general de las propiedades mecánicas del material.

Reductores AA: reducen los niveles residuales de acetaldehido (AA) en el tereftalato de polietileno (PET).

Retardantes de llama: impiden la ignición o la propagación de llama en el material plástico. Los plásticos se utilizan extensamente en aplicaciones críticas de construcción, electricidad y transporte que deben cumplir normas de seguridad contra incendio, ya sea por reglamentaciones obligatorias o por normas voluntarias. Los retardantes de llama se agregan a los plásticos para cumplir con estos requisitos.

Barreras de oxígeno: están destinadas a aumentar la duración de conservación total de un producto mediante la reducción del oxígeno que penetra en un recipiente.

Aditivos para resistencia al rayado y marcado: reducen, y en algunos casos eliminan, el marcado y el rayado en la superficie de un polímero. Ambos eventos dan como resultado defectos estéticos desagradables en la pos-producción o el montaje.

Agentes deslizantes: ayudan a alterar las características superficiales del material. Resultan beneficiosos en envases, para el desencajado de botellas. También mejoran la compactación del preformado y la evacuación del producto, y ayudan a eliminar la adherencia del preformado (desmoldado). Además, los agentes deslizantes pueden alterar el coeficiente de rozamiento de la película, para evitar que las películas se adhieran a sí mismas o a los equipos de producción durante su procesamiento.

Agentes antiestáticos ayudan a prevenir la generación de carga estática que puede ocurrir durante el procesamiento, transporte, llenado o cualquier manejo de la pieza plástica. La carga estática puede provocar la acumulación de polvo o incluso una formación de chispas que puede ser peligrosa en determinados ambientes.

Abrillantadores ópticos: aumentan la blancura o el brillo de un material.

Agentes espumantes químicos: insertan un agente espumante en un termoplástico por medio de un compuesto que libera gas cuanto se calienta a una temperatura determinada.

Agentes nucleantes: mejoran las propiedades de los polímeros por modificación de los cristales que los componen. Las mejoras en las propiedades comprenden: brillo, claridad óptica, reducción del alabeo y tiempos de ciclo más cortos.

Aditiv

os

DNA

plas

tics