Los compuestos termoestables ofrecen varios beneficios en productos de uso final, y por ese motivo se utilizan cada vez para reemplazar al metal y a los plásticos tradicionales. Debido a su relación fuerza-peso, resistencia química y a la temperatura, durabilidad y más, los termoestables se están utilizando en distintos productos, como aspas de turbinas eólicas, materiales aeroespaciales, embarcaciones, autos, electrónica y materiales de construcción.
Los compuestos termoestables se forman al mezclar entre sí dos o más componentes, por lo general, una matriz polimérica (resina termoestable) y una fibra de refuerzo, en condiciones ambiente o mediante inducción por radiación o calor para formar una red altamente reticulada. La combinación de una resina termoestable y una fibra de refuerzo posibilita obtener un material más resistente, que queda duro y rígido después del curado y puede soportar altas cargas.
Además de fibras, también pueden incorporarse rellenos y pigmentos para brindar más propiedades beneficiosas a los termoestables. Los pigmentos, por lo general, se utilizan con fines estéticos para añadir color. Los rellenos pueden usarse para fines más funcionales, como brindar propiedades ignífugas con el uso de trihidrato de aluminio (ATH) o disminuir el peso mediante burbujas de vidrio. También pueden utilizarse otros rellenos, como carbonato de calcio, para reducir el costo al reemplazar parte de la resina.
El desafío de procesar compuestos termoestables radica en lograr una alta carga de relleno para maximizar las propiedades mecánicas, la resistencia al fuego y el ahorro de costo sin tener un impacto ni interferir en el curado o la maduración, así como lograr la mayor intensidad de color con la menor carga pigmentaria posible.
Dispersantes pequeños, pero potentes
Los dispersantes se usan en pequeñas cantidades en formulaciones termoestables, pero desempeñan un enorme papel para mejorar las propiedades finales y de procesamiento del compuesto termoestable. Los dispersantes ayudan a distribuir de manera uniforme los rellenos y aditivos dentro de la matriz de la resina. Esta distribución uniforme es crucial para lograr la uniformidad del material en todo el compuesto, y para reducir la viscosidad y evitar la aglomeración. Ayudan a mejorar la capacidad de procesamiento, ya que permiten una humectación y dispersión más rápidas de las partículas en la resina. También posibilitan una disminución del peso y una mejor seguridad contra incendios, así como más productividad y beneficios en términos de costos, ya que se aumenta el contenido de relleno y/o material ignífugo.
El carbonato de calcio es un relleno muy utilizado en aplicaciones termoestables que actúa como extensor en aplicaciones de poliéster reforzado con fibra de vidrio, como compuesto de moldeo en láminas (SMC) y compuesto de moldeo a granel (BMC). Los dispersantes, como Solplus™ D540, posibilitan una mayor carga de carbonato de calcio para funcionar como extensor económico y mejorar las propiedades mecánicas sin tener un impacto en el procesamiento. De manera similar, para mejorar la resistencia al fuego, los dispersantes posibilitan una mayor carga de ATH.
Prueba de mayor carga de relleno
En las pruebas, Solplus™ D540 demuestra su efectividad al posibilitar una mayor carga de relleno, tanto con carbonato de calcio como con ATH. En los tres resultados de reología a continuación, todos los rellenos se dispersaron en una resina UPE. Solplus™ D540 se probó a un 1 % del peso del relleno en cada caso. Las curvas muestran claramente el impacto del dispersante al evitar grandes cambios en la viscosidad, lo que posibilita la incorporación de niveles más altos de relleno.
Los dispersantes de plástico avanzados de la marca Solplus™ Hyperdispersants de Lubrizol son altamente eficaces para contribuir a la dispersión de rellenos y pigmentos, ya que eliminan su floculación, reducen su viscosidad y, con el tiempo, los estabilizan. Estas propiedades posibilitan una mayor carga de pigmentos/rellenos y una mayor intensidad de color, y, a la vez, evitan la reaglomeración de partículas. Los dispersantes Solplus™ Hyperdispersants también reducen los tiempos de dispersión (lo que reduce los costos de energía y mano de obra y mejora la eficiencia de fabricación) y permiten a los especialistas en desarrollo de fórmulas tener más flexibilidad y brindar rendimiento y calidad excelentes.
Además de dispersantes, Lubrizol también ofrece una amplia gama de otros aditivos adecuados para el uso en compuestos termoestables, que incluyen agentes para la liberación de aire, supresores de estireno y aditivos de control reológico.
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