APLICACIONES INDUSTRIALES CON PLÁSTICOS ...

...LOS PLÁSTICOS A LA VANGUARDIA TECNOLÓGICA
APLICACIONES INDUSTRIALES
CON PLÁSTICOS
Pultrusión de Termoplásticos
Polietileno de Alta Densidad en la conducción de aguas
Reciclado de PET
Concreto Polimérico en reparación de carreteras
Ventanas de PVC: una realidad
Curso: Inyección de Multimateriales

Director : Carlos Quezada F.
Editor : Raineau Gravel L.
Diseño : Marcelo Gómez R.
Impresión : Menssage Producciones
Anibal Letelier 741-A, Santiago Centro, Chile
Fonos: (56-2) 695 25 32 - 695 59 26
Fax: (56-2) 695 59 26
Correo : polimeros@ia.cl
Las opiniones y colaboraciones son de
exclusiva responsabilidad
del autor de los artículos.
Prohibida la reproducción total o parcial
sin la autorización por escrito
de CIP Chile Ltda.
Representante Legal: Carlos Quezada Fernández
Los artículos reseñados con números son
reproducidos de:
1
2
ISSN 0717-1765
Fotografía Portada:
Gentileza Centro de Ingeniería de Polímeros
Revista de Plásticos Modernos
Revista Modern Plastics International
Í N D I C E
EDITORIAL
-------------------------------------------------------------------
- Comité Editorial 2
- Lectura no recomendada 3
- CIP Chile al día 4
INFORMACIONES
-------------------------------------------------------------------
Crónicas
- Parrillas de piso en plásticos reforzados 7
con fibra de vidrio / FEMOGLAS MR
- ThermoSystem 9
- IEG 11
ARTÍCULOS TÉCNICOS
-------------------------------------------------------------------
Materiales, Ciencia y Tecnología
- ¿Cuál es el futuro de la pultrusión 13
de componentes estructurales?
- Como conseguir resultados óptimos 17
en el secado de la resina PET
- Materiales compuestos: matrices, 19
refuerzos e interfase
- El hormigón de polímero 23
ayuda a mantener el movimiento
del tráfico con mantenimiento mínimo
- Ventanas de PVC 25
CAPACITACIÓN
-------------------------------------------------------------------
Curso
Tecnología de Inyeccción Multimaterial 31
Tutorial
- Esquema del proceso 35
de producción de filmes bi-orientados
Normas Técnicas
HDPE, Tuberías para la conducción de aguas 37
Novedades Tecnológicas
- Nuevas tecnologías de procesamiento 39
dan renovada vida a la pultrusión de termoplásticos
POLÍMEROS APLICADOS 1
Vol. 11, año 7, 2002

Espacio de publicidad
POLÍMEROS APLICADOS
2 Vol. 11, año 7, 2002
Carlos Quezada Fernández
(Ingeniero Civil Químico)
Alfonso García G.
Ingeniero Químico
Antonio Rebolledo G.
Licenciado en Química
Carlos Quezada F.
Ingeniero Civil Químico
Claudia Iturrieta L.
Ingeniero Civil Metalúrgico
Jorge Galvez G.
Constructor Civil
José Valderrama
Ingeniero Civil Químico
Manuel Cabrera C.
Ingeniero Civil Metalúrgico
Marcos Solar B.
Ingeniero Civil Químico
Mario Mendoza P.
Empresario
Miguel Angel Clerc
Ing. Civil Industrial Eléctrico
Miguel Ibarra C.
Ingeniero Civil Mecánico
Patricio Jorquera E.
Doctor en Química
Publicidad y Marketing : Priscilla Jolly M.
Dirección de Arte : Raineau Gravel L.
Diagramación y Diseño : Marcelo Gómez R.
Impresión : Menssage Producciones
Rolando Haddad V.
Ingeniero Químico
Sergio Estay V.
Ingeniero Civil Metalúrgico
Víctor Pantoja M.
Ingeniero Civil Químico
Javier Troncoso M.
Ingeniero Metalúrgico
POLÍMEROS APLICADOS es una revista tecnológica
editada, producida y distribuida por
CIP Chile, Centro de Ingeniería de Polímeros Ltda.,
empresa especializada en la gestión integral
de servicios de Ingenieria en materiales no tradicionales:
Polímeros y Materiales compuestos.
Anibal Letelier 741-A, Santiago Centro, Chile
Fonos: (56-2) 695 25 32 - 695 59 26
Fax: (56-2) 695 59 26
Correo : cipchile@ia.cl
Web: www.cipchile.cl

La revolución industrial, la revolución de las comunicaciones, la revolución de las flores, la revolución de los
plásticos...
Que duda cabe que el desarrollo de los materiales plásticos ha ido a la par con las grandes revoluciones ¿No lo
cree? Aquí van algunos ejemplos:
En el primer Congreso Chileno de Salmones en Cautiverio los
salmónidos han concluido que su calidad de vida ha mejorado
sustancialmente gracias a las jaulas de HDPE (1)
Que plácida vida la del baterista que huye del silencio exterior
gracias al aislamiento acústico del PS (3)
¿Cuándo los huevos habrían hecho su viaje final a vista y paciencia
del expectador sin la existencia de PP (5) altamente transparente?
¿Como se sentiría Neil Amstrong si supiera que el no fué el
primero en pisar la luna? Primero fue el PU (8) en la suela de
sus zapatos
(1) HDPE : Polietileno de alta densidad
(2) PC : Policarbonato
(3) PS : Poliestireno
(4) PET : Polietilentereftalato
En los zoológicos de países desarrollados el orangután se siente mas
seguro y nos puede ver de más cerca a través del “cristal de PC” (2)
más transparente que el vidrio
Que seguras se sienten las bebidas cola sabiendo que están confinadas
en un envase de PET (4) altamente resistente a rotura por golpe y por
su reciclabilidad
¿Que sentirá el agua potable sabiendo que ni la corrosión ni la pérdida
de carga por rugosidad se interpondrán en su camino al paladar a causa
de las tuberías de PE (6)?
Que días mas plácidos debe vivir la cera de pisos debido a la vía
exclusiva de salida que le ofrece el sachet gracias al PVC (7) que se
puede soldar por alta frecuencia
El gas SO2 ya asumió su nueva triste realidad, la cual es, ya no salir
por la chimenea a contaminar el aire sino que transformarse en ácido
sulfúrico, y todo esto gracias a los plásticos anticorrosivos que viven
en una planta de ácido
(5) PP : Polipropileno
(6) PE : Polietileno
(7) PVC : Cloruro de polivinilo
(8) PU : Poliuretano
EL DIRECTOR
POLÍMEROS APLICADOS 3
Vol. 11, año 7, 2002

entro de Ingeniería de Polímeros Ltda., CIP Chile, consecuente con el planteamiento de entidad creada con el fin de prestar
soporte técnico y apoyo en el área de los materiales plásticos y sus aplicaciones al ámbito industrial y de servicios, presenta
en esta edición algunas de sus últimas actividades en desarrollo:
Cip Chile presente en el Mar Interior
Cip Chile presente en el Mar Interior, aguas de Puerto Montt, asesorando y
capacitando al personal de las empresas fabricantes de botes y jaulas
salmoneras en base a tuberías de polietileno de alta densidad (HDPE).
Revista
Polímeros Aplicados
avanza en su imagen
y su personal
Con la incorporación de Priscilla Jolly
Monge como ejecutiva de marketing
y publicidad, y los creativos Raineau
Gravel y Marcelo Gómez en el área
diseño-editorial, POLÍMEROS
APLICADOS, la revista de plásticos
a la vanguardia tecnológica editada
por CIP Chile para América Latina;
inicia su septimo año de vida con una
imágen renovada en cuanto a
legibilidad y diseño, siempre
manteniendo el
estilo de
"ingenieria
amigable".
POLÍMEROS APLICADOS
4 Vol. 11, año 7, 2002
Nuestra próxima revista
Cursos dictados a empresas
Cursos dictados a empresas
www.cipchile.cl
Inspección soldadura
de tuberia de HDPE
CIP Chile, realizó en marzo del
2002, inspección de soldadura de
HDPE para Duratec en la obra
«Ducto de Transporte de Pescado
Pontón-Planta de Harina», de la
Compañía Pesquera Camancha.
en Talcahuano. En esta inspección
se consideraron: control de equipos,
calificación de soldadores, control
de procedimiento
y apoyo de
ingeniería.
Soldadura de Materiales Plásticos dictados por CIP Chile al personal de las
empresas:
• Jara Gumucio S.A. • Universidad Católica del Norte
• Metalquim Ltda • ESSAT Tarapaca
• Geoductos S.A. • Emin/Calama
• Thermosystem • Ames Chile Ltda
• Prona • Jomar
• ICR • Duratec S.A.
• MTK • Von Unger
• Aguas Andinas • Disal
Curso de «Extrusión de Termoplásticos» dictado a personal técnico de la
empresa Andes Dripp S.A. en Iquique, Segunda Región.

Calificación de Personal en Soldadura de HDPE
Centro de Ingeniería de Polímeros Ltda. CIP Chile, realiza Calificación de
Personal según normas internacionales, en Soldadura de Materiales Plásticos,
PRFV y Concretos Poliméricos, entre otros. En el último tiempo las siguientes
empresas han calificado personal en Soldadura de Materiales Plásticos en
nuestras oficinas:
• Jara Gumucio S.A. • Fibra Ingeniería y Construcción Ltda.
• Thermosystem Ltda. • Membrantec S.A.
• Constructora Modelo S.A. • Productos Plásticos del Pacífico S.A.
• Duratec S.A. • Aquasaam S.A.
• Disal
Disponemos de laboratorio de ensayos y maquinarias específicas propias.
JTP4 PERÚ
Jornadas Tecnológicas de Plásticos
Centro de Ingeniería de Polímeros Ltda., CIP Chile, cada 2 meses desarrolla
el evento denominado Jornadas Tecnológicas de Plásticos, JTP, con una
duración de dos días. Cada jornada comprende parte teórica y parte práctica
en temas tales como: Soldadura de Plásticos, Plásticos Reforzados con
Fibra de Vidrio, Envases y Embalajes, Revestimientos, Inyección y Extrusión,
Concretos Poliméricos, Tuberías y otros.
CIP Chile ha realizado las siguientes Jornadas:
JTP1 : «Soldadura de Materiales Plásticos» realizada en Antofagasta
JTP2 : «Plásticos en la Conducción de Aguas» realizada en Santiago
JTP3 : «Revestimientos Plásticos Antiácidos y Anticorrosivos» realizadas
en Santiago
cipchile@ia.cl
JUNIO 2002
4as Jornadas Tecnológicas de Plásticos, JTP4
a dictarse en Perú
Temario:
día 1: «Soldadura de Plásticos»
día 2: «Plásticos Reforzados con Fibra de Vidrio»
POZOS 4 Y 5, El Teniente:
Inspección de Revestimiento con membrana de HDPE
Inspección de Revestimiento con membrana de HDPE en estanques de
confinamiento de Pulpas Residuales Nos. 4 y 5. Planta Hidrometalurgia,
Codelco Chile, División El Teniente.
INSPECCiÓN DE
TUBERÍAS
ESPIRALADAS
CIP Chile realiza inspección a la
fabricación e instalación de
tuberías espiraladas de
polietileno de alta densidad de
1000 mm de diámetro de la
empresa Infeplas, obra de
canalización del canal «La
Herradura» en Coquimbo, Cuarta
Región. Se inspeccionaron
aproximadamente cuatro
kilometros de longitud.
INSPECCIÓN CON
CÁMARA INFRAROJA
Centro de Ingenieria de
Polímeros ha realizado una
inspección con Cámara Infrarojo
para endoscopía industrial en
ductos de red de incendio en
obra de construcción de
Hipermercado Líder, para
Constructora Koehler, Puerto
Montt, Novena Región.
POLÍMEROS APLICADOS 5
Vol. 11, año 7, 2002

POLÍMEROS APLICADOS
6 Vol. 11, año 7, 2002
Espacio de publicidad

FEMOGLAS MR.
una marca que
aporta soluciones
técnicas
comprobadas:
productos,
soporte y
trayectoria
INTRODUCCIÓN
Con más de 40 años de presencia en
el mercado chileno, FEMOGLAS MR.,
consolida su liderazgo en la fabricación
y comercialización de Parrillas de piso
en Poliéster Reforzado con Fibras de
Vidrio (P.R.F.V.).
Combinando una gran resistencia a la
corrosión con una excelente resistencia
mecánica además de una prolongada
vida útil y seguridad, FEMOGLAS MR.,
ha fijado la norma a seguir en la
fabricación de las parrillas de poliéster
reforzado con fibras de vidrio. Estas
han demostrado ser la alternativa más
durable y confiable, incluso bajo
condiciones severas de corrosión.
FEMOGLAS MR., cuenta con más de 16
modelos diferentes de parrillas con dos
sistemas de fabricación: pultruídas y
moldeadas con inyección. Ambos tipos
de parrillas son livianos y fáciles de
instalar. Las parrillas pultruídas soportan
un alto nivel de cargas y proporcionan
una confiable resistencia a la corrosión.
Las parrillas moldeadas en tanto, son
insuperables en soportar los efectos de
la corrosión, alto impacto y tráfico
vehicular.
Características técnicas
parrillas FEMOGLAS MR.
Resistencia a la corrosión - Resistencia
mecánica unidireccional y bidireccional
- Retardante a la llama - No conductoras
- Larga vida útil - Sin mantenimiento -
Resistente a los impactos - Bajo costo
de instalación - Resistente a los
deslizamientos - Firmes - Livianas, la
mejor alternativa.
Las parrillas de poliéster reforzado con
fibras de vidrio FEMOGLAS MR., son
superiores a las metálicas
convencionales puesto que se basan
en un diseño que permite un alto nivel
de resistencia a la corrosión, larga vida
útil y no requieren de mantenimiento.
Gracias a que las parrillas pesan menos
de la mitad que las de acero y son
simples de fabricar, resulta menos
costosa su instalación. Por el contrario,
las de acero requieren de costosos
procesos de corte y soldadura que
además tardan largo tiempo, junto con
la utilización de equipo especial de
levantamiento, en cambio las parrillas
FEMOGLAS MR., requieren menos
horas/hombre y sólo herramientas
manuales simples para su instalación.
El ahorro de mano de obra y equipo,
a menudo totalizan un costo de
instalación casi equivalente a las de
acero. Sin embargo introduciendo a la
fórmula los años de vida útil de
instalación sin mantenimiento, resulta
que las parrillas, son considerablemente
menos costosas.
Politec S.A.
teléfono (56-2) 394 7100.
POLÍMEROS APLICADOS 7
Vol. 11, año 7, 2002

POLÍMEROS APLICADOS
8 Vol. 11, año 7, 2002
Espacio de publicidad

Un servicio integral y profesional en termofusión
de materiales plásticos, que viene a satisfacer las
necesidades de las empresas mineras, constructoras,
sanitarias, agropecuarias y otras.
Thermosystem ltda. es una
empresa del área privada dedicada
a entregar servicios profesionales
en soldadura de materiales
termoplásticos, como placa
calefactora, electrofusión, aire
caliente, extrusión, laminas, etc. en
toda la amplia y variada gama de
usos que hoy en día tienen los
plásticos en la industria (minería,
construcción, sanitarias, agrícola y
otras).
Servicio Profesional
Thermosystem cuenta con un estaff
interno de operadores de nivel
técnico, calificados que han sido
entrenados y capacitados por
empresas externas especialmente
dedicadas al tema de los plásticos
como el Centro de Ingeniería de
Polímeros (CIP Chile) y también
instruidos por representantes de los
propios fabricantes de las
maquinarias.
Tecnología
Los procedimientos de soldadura
se llevan a cabo según las normas
europeas y se utiliza para ello
maquinaria con tecnología de ultima
generación, por ejemplo, en el caso
de la placa calefactora y
electrofusión se trabaja con
maquinas automáticas con sistemas
computarizados de control
numérico, de origen alemán y de
una marca líder en el rubro.
Integral con Inspección
Incluida
Thermosystem ofrece servicios
integrales, es decir, cuando usted
contrata un equipo de soldadura,
estos se entregan en obra con todo
lo necesario para operar en forma
inmediata, puesto que además del
operador incluyen ayudante,
generador e incluso un vehículo
para el traslado diario. También se
configuran equipos según las
necesidades del usuario.
Además, todos los trabajos
realizados por Thermosystem están
sometidos a inspecciones periódicas
por entidades externas, esto
garantiza al usuario que los
procedimientos se realizaron bajo
norma.
Todo lo anterior convierte a
Thermosystem en una empresa
capas de entregar simplemente el
mejor servicio en sistemas de
termofusión.
Reserve sus equipos con
anticipación, puede visitar el sitio
web de la empresa o contactarse
por e-mail info@thermosystem.com
o al fonofax (56) 33-762216.
POLÍMEROS APLICADOS 9
Vol. 11, año 7, 2002

POLÍMEROS APLICADOS
10 Vol. 11, año 7, 2002
Espacio de publicidad

Rodrigo Ortega Becerra, junto a Juan Zepeda Pérez, en el
año 1989 emprenden un desafío y crean IEG Ltda., una
empresa orientada a la Ingeniería Básica, principalmente a
Servicios Topográficos y de Geomensura, además de trabajos
de arriendo y venta de Instrumental Topográfico y
Radiocomunicaciones.
Desde ese año, IEG ha crecido considerablemente,
aumentando tanto en cantidad de profesionales, como en
inversiones a nivel de nuestros equipos de Topografía y
Radiocomunicaciones además de mejoramiento de nuestros
Softwares y capacitación constante de su personal.
En el año 2002 IEG tiene una mirada de explorar nuevas
áreas de negocios, como los Servicios de Maquinarias en el
área de Construcción.
Todo esto, como en sus inicios, está orientado a un solo
objetivo, brindar a nuestros clientes la satisfacción de sus
necesidades y la más alta calidad en nuestros servicios.
Desde 1989 hemos ejecutado
exitosamente más de 60 obras
de variados volúmenes y grados
de complejidad, abarcando todas las especialidades del área
de Ingeniería Vial y Geomensura.:
Proyectos Mineros : Por ejemplo Cía. Minera
Escondida, Movimiento Masivo de tierra, plataforma y camino
de acceso, año 2000 – 2001.
Proyectos Viales : Por ejemplo, Consorcio MIS,
Mejoramiento Ruta G-10-F, F-10-G, con el MOP. Proyecto
Chacabuco y Quillota, Regiones Metropolitana y V, año 2000
– a la fecha.
Proyectos Civiles : Por ejemplo Endesa, Construcción
de Represa Central Hidroeléctrica proyecto Ralco,
VIII Región, año 2000 a la fecha.
Proyectos Geodésicos (Tradicional y Satelital)
Proyectos Forestales : Por Ejemplo Celulosa Arauco
y Constitución, Movimiento de Tierras interior sector Planta
800.000 m3, VIII Región, año 1991.
Proyectos de Arquitectura
Proyectos Inmobiliarios y Turísticos
www.iegltda.cl
Nuestras actividades principales en esta área son Gestión
Topográfica en Obras, Marcaciones y Autocontrol, Estudios
de Caminos, Triangulación y Poligonales de Precisión, Apoyos
Aerofotogramétricos , Mensuas Mineras, Montajes Industriales,
Hidrografía, Levantamientos Topográficos, Replanteos, Loteos
y Subdivisiones.
Además de Procesamiento de datos topográficos, como
Cubicaciones de Movimiento de Tierras, Digitalización y
Escaneo, Dibujos en Autocad, Ploteo Monocromático y Color,
Generación de Curvas de Nivel.
En el área de Instrumentos y Equipos,
nuestros productos y servicios
comprenden ventas y arriendos de :
Equipos Láser
Estaciones Totales
Taquímetros
Niveles
Accesorios
( Prismas, Jalones, Trípodes, Miras, Huinchas, Etc.)
Servicio Técnico capacitado para realizar mantención,
calibración, corrección y reparaciones de cualquier instrumento
topográfico y accesorios.
En el área de Telecomunicaciones contamos
con venta y arriendo de Equipos de
Radiocomunicaciones :
Ofrecemos un servicio integral para sus
necesidades de radiocomunicación en obras
civiles, mineras, construcción, seguridad,
coberturas de eventos, etc.
Venta y arriendo de Equipos de
Radiocomunicaciones Portátiles, Móviles y
Bases, Motorola, Yaesu y Vertex
Servicio Técnico para todas las
marcas, en equipos portátiles, móviles, bases,
antenas y accesorios
Instalaciones en terreno y en oficinas
de IEG Ltda. de Equipos móviles, bases, antenas y
reparaciones
Venta de Accesorios de radiocomunicaciones como:
Antenas, baterías, cargadores, manos libres, micrófonos, etc.
POLÍMEROS APLICADOS 11
Vol. 11, año 7, 2002

POLÍMEROS APLICADOS
12 Vol. 11, año 7, 2002
Espacio de publicidad

Por ROBERT V. WILDER 1
as indicaciones abundan, de ellas no
son pocas las que se refieren a la
aceptación comercial de perfiles para
ventanas y vigas en forma de I para edificios
de gran altura. Los perfeccionamientos en
procesos y materiales continúan mejorando
las posibilidades de mercado.
Véase de nuevo el título de este articulo.
Sin exagerar lo más mínimo, representa el
proceso de fabricación del futuro de
compuestos de fibra; la vía preferida para
fabricar piezas estructurales con sección
transversal constante, desde ejes de
dirección para automoción hasta vigas para
la construcción. El proceso es silencioso,
automático y virtualmente sin límite en cuanto
al número de piezas que pueden obtenerse
al guiar los refuerzos fibrosos y los velos de
superficie al interior de una boquilla, adicionar
y solidificar la resina y arrastrar el perfil
obtenido al otro extremo. Comparado con
los métodos de fabricación convencionales,
necesita menor energía y presión con sólo
una parte de la inversión en maquinaria.
Por supuesto, este proceso «futurístico» es
la pultrusión. En la actualidad es una realidad
comercial en aplicaciones de gran volumen.
Sin estar limitada a los
componentes aerospaciales y artículos
deportivos mejorados, la pultrusión ha
ampliado su campo a un grupo de
aplicaciones que consumió más de 110
millones de libras de resina y refuerzos el
pasado año, de acuerdo con el Composite
Instituto of the Society of Plastics Industry.
Este grupo comercial predice un aumento
para este año del 12 al 15 por 100 en
aplicaciones que van más allá de los ejes
de dirección, formas estructurales y paneles
exteriores/interiores para autobuses, y que
son el tema de ilustración de este artículo.
Un indicio de lo que puede ser incluso una
expansión más rápida es el hecho de que
al menos 10 de los más importantes
suministradores de materias primas en los
Estados Unidos y Europa han montado
máquinas de pultrusión a escala comercial
para el desarrollo de productos.
Además, los fabricantes de resinas y
refuerzos han adquirido dos de las más
significativas compañías de pultrusión. La
Morrison Molded Fiber Glass Co., Bristol,
VA, que con 41 líneas afirma ser el mayor
fabricante, es en la actualidad una filial que
pertenece en su totalidad a la Shell Polymer
and Catalyst Enterprises, Houston, TX. The
Pultrusión Corp., Aurora, OH, otro
transformador por pultrusión, fue comprada
el pasado año por la Dexter Corp. (Wildson
Locks, CT) que también posee la compañía
fabricante de materiales compuestos Hysol
Aerospace and Industrial Products, Pittsburg,
CA. Estas alianzas en tecnología de
materiales y de procesado acelerarán el
ritmo de las aplicaciones de los pultruidos.
El crecimiento en operaciones para sus
propias necesidades por parte de los
suministradores de piezas de gran tamaño
de resina/refuerzo no significa, sin embargo,
que los empresarios de procesado se vean
fuera de la pultrusión por razones de
volumen. La tecnología es un arma
estratégica para los fabricantes de
productos diversos que compiten en los
mercados internacionales debido a que
aporta la posibilidad de diseñar y realizar
estructuras propias con inversiones
relativamente bajas en maquinaria y equipos.
Por otra parte, los suministradores de
máquinas y resinas indican que han estado
escasamente explotadas las posibilidades
de combinar materiales y refuerzos que no
sean fibras de vidrio en poliéster insaturado.
Además, los sistemas de pultrusión
completamente instalados son una realidad
y facilitan la entrada en el mercado. Los
competidores extranjeros son fuertes
consumidores de tales equipos de entrega
inmediata, la mayoría de ellos construidos
en los Estados Unidos.
LA RELACIÓN CON EL ALUMINIO
Una compañía norteamericana que cita la
pultrusión como una formidable tecnología
de transformación es la R. D. Werner Co.,
un fabricante de escaleras de aluminio,
madera y poliéster pultruido, así como otros
productos de este tipo en Franklin Park, IL
«Lo que está ocurriendo en la actualidad es
la misma situación de expansión que tuvo
lugar cuando tomó auge la extrusión de
aluminio en los EE. UU., y en todo el mundo
a finales de los años 50 y comienzo de los
años 60» apunta el vicepresidente Robert
Werner. «Aunque la pultrusión ha sido un
proceso viable de producción durante los
últimos 20 años, sin embargo, solamente en
la actualidad se ha reconocido por parte de
los ingenieros su auténtico valor y los
beneficios que produce, en especial el que
una línea de fabricación típica supone de
1/10 a 1/20 de la inversión necesaria para
los equipos de extrusión de aluminio capaces
de fabricar piezas con un tamaño similar.»
Werner señala que su compañía está
instalando equipos adicionales de pultrusión,
«el equivalente a 11 máquinas», para ampliar
su línea de producción, identificando la
flexibilidad de diseño y la posibilidad de
incorporar velos de superficie con pigmentos
como beneficios clave de la pultrusión en
comparación con la extrusión de aluminio.
Werner espera que las líneas adicionales
de producción entren en funcionamiento
POLÍMEROS APLICADOS 13
Vol. 11, año 7, 2002

¿CUÁL ES EL FUTURO DE LA PULTRUSIÓN DE COMPONENTES ESTRUCTURALES?
para el otoño de 1988. «Junto con una menor
inversión de capital, la pultrusión permite la
fabricación de grandes piezas sin los grandes
tonelajes que se necesitaban para extruir
aluminio», indica Werner, añadiendo que la
mayoría de los perfiles de aluminio están
dentro del círculo de las 8 pulgadas de
diámetro.
Un signo demostrativo de la maduración de
la tecnología del aluminio y el crecimiento
simultáneo de la pultrusión es la compra
urgente de la Goldsworthy Engineering, Inc.
(diseñador y fabricante de máquinas de
pultrusión y otros equipos de transformación
de compuestos en Torrance, CA) por parte
de la Aluminium Company of América
Pittsburgh, PA. La compañía se denomina
en la actualidad Alcoa/Goídsworthy
Engineering. Dicha compañía «continuará
trabajando de forma íntima con la industria
de compuestos para el desarrollo de
procesos de bajo coste, así como de equipos
y métodos de fabricación» indica Charles
Ligón, vicepresidente del grupo Materiales
Science de la Alcoa. También puntualiza que
la Alcoa/Goídsworthy continuará fabricando
piezas solamente desde la base de
prototipos. «La nueva compañía estará
también relacionada con el trabajo que la
Alcoa está llevando a cabo en su
recientemente terminado centro tecnológico
de fabricación de compuestos cerca de
Pittsburgh», señala Ligón.
R. Brandt Goldsworthy, un pionero en la
POLÍMEROS APLICADOS
14 Vol. 11, año 7, 2002
pultrusión que todavía permanece con la
nueva compañía fusionada, afirma que el
compromiso de la Alcoa refleja dos
posibilidades crecientes de los productos
pultruidos para sustituir al aluminio:
estructuras pequeñas de alta resistencia y
«perfiles que son mayores que cualquiera
de los que se pueden fabricar en la
actualidad». Afirma que las piezas de menor
tamaño incorporan refuerzos sin ejes, tales
como mallas y trenzados continuos que
proporcionan una resistencia mecánica
suficiente, en especial rigidez, para
«estructuras críticas primarias» en diversas
aplicaciones.
«En tanto que existen límites teóricos de la
temperatura y presión para la extrusión del
aluminio y el laminado de hojas de acero,
no estamos totalmente seguros que tamaño
puede alcanzar una pieza po pultrusión,
quizá el lateral completo de un edificio»,
afirma Goldsworthy.
Jeff Martín, presidente la Pultrusión
Technology, Inc., Twinsburg, OH,
suministrador de sistemas de pultrusión
totalmente instalados y de equipos
asociados, apunta que la escalada de precios
del aluminio es el catalizador que ha activado
la rápida conversión a la pultrusión.
Solamente durante el pasado año el precio
del metal ligero se ha duplicado. Martín
añade que «estamos observando que el
público está lógicamente buscando ventajas;
eligen la pultrusión debido a la resistencia
a la corrosión, precio del material y otras
ventajas. Solamente después de estar
implicados en la tecnología se dan cuenta
de las posibilidades no explotadas de la
pultrusión como proceso competitivo de
transformación». Circunstancias que no se
dan precisamente con el aluminio. Martin
indica que un número de procesadores han
desarrollado pultrusiones de pared
extremadamente delgada que presentan una
complejidad de diseño que es al menos igual
a la de los perfiles extruidos de policloruro
de vinilo en tanto que ofrecen una mejor
estabilidad dimensional, menor coste y otros
tipos de ventajas. En un primer ejemplo, The
Andersen Corp., un fabricante de ventanas
con sede en Bayport, MN, utiliza pultruidos
suministrados por Pultrusions Corp., para
sus productos Flexiframe y según afirma un
portavoz de la compañía, actualmente
funcionan sus propias instalaciones de
pultrusión en fase de desarrollo.
Otra compañía importante, que no ha sido
indentificada hasta el momento, indica que
está perfeccionando su capacidad de
pultrusión dirigida a la fabricación de marcos
corredizos y monturas para ventanas/puertas
de poliéster reforzado con fibra de vidrio en
una diversidad de colores.
CONOCIMIENTO DE
OTRAS APLICACIONES
Los compuestos pultruidos, que pueden ir
desde perfiles corrientes reforzados con
vidrio hasta estructuras exóticas que
incorporan fibras de carbono y resinas de
alto comportamiento tales como las epoxi,
ya han ampliado su campo de aplicación a
diversas áreas, tales como defensa, consumo
e industria. «No podemos predecir de dónde
proviene la mayor parte del crecimiento
conscientes de las posibilidades de la
pultrusión para la resolución de problemas
técnicos» ha declarado A. Keith Liskey,
vicepresidente ejecutivo de la Morrison
Molded Fiber Glass.
Un ejemplo pintoresco de tales posibilidades,
afirma Liskey, es el eje de dirección que su
compañía ha fabricado para Spicer Universal
Joint Div. de la Dana Corp, y que se utiliza
en camiones del modelo T400 de la General
Motors. El eje de dirección de una sola pieza,
fabricado por pultrusión con unaresina
«propia» y fibras de vidrio y carbón sobre
un núcleo de aluminio sin defecto superficial,
refleja la capacidad ampliamente no
explotada de la «co-pultrusión» de
materiales. Liskey destaca que más de
100.000 piezas de este tipo han sido
fabricadas y que la GM está actualmente
extendiendo utilización de la pultrusión a
otros vehículos.
La creciente utilización de paneles
exteriores/interiores y otros componentes
para aplicaciones de transporte de gran
volumen demuestra la estabilidad
dimensionar en grandes secciones,
resistencia al impacto y a la corrosión y
superficies Class-A que son posibles con
las estructuras pultruidas. Un nuevo
suministrador de piezas de este tipo es la
Creativo Pultrusions, una compañía de
pultrusión de encargo consede en Alu Bank,
P. A. La planta recién inaugurada de la
compañía en RosweII, NM, fabricará
inicialmente paneles y otros componentes
que llegarán hasta los 35 pies de largo para
autobuses construidos por la Transportation
Manufacturing Corp. (una filial de la
Pennsylvania Greyhound Corp.). La
compañía The Pultrusions Corp. también
fabrica paneles pultruidos para el autobús
OS Series RTS de la Greyhound,
sustituyendo al aluminio anodizado.
Las piezas estructurales de serie representan
posibilidades adicionales de la pultrusión.

¿CUÁL ES EL FUTURO DE LA PULTRUSIÓN DE COMPONENTES ESTRUCTURALES?
Ya ampliamente utilizadas en enrejados para
plantas de fabricación química, pasillos y
otras superficies expuestas donde el metal
sufre proceso de corrosión, las vigas en
forma de I y otras formas están siendo
utilizadas a gran
escala en plataformas de perforación de
pozos petrolíferos submarinos y otras
plataformas marinas. En una nueva
aplicación, son muy adecuadas para el
diseño de una estructura de gran altura
llevado a cabo por los destacados Owens,
Skidmore and Merrill.
Cuatro torres cuadradas de 35 pies coronado
el Sun Bank Building en Orlando, FL,
emplean piezas de sujeción y formas Extren
pultruidas por la MMFG como componentes
estructurales. El empleo de pultruidos de
poliéster reforzado con vidrio permitirá que
las antenas de radio, teléfono, celulares y
otros tipos situadas en la parte alta puedan
quedar ocultas a la vista. Don Allen,
presidente de la Fibertron, Bessemer, PA,
compañía que ha instalado dichas
estructuras, afirma que representan «un gran
desarrollo en la fabricación de RP
estructurales» no solamente debido a que
permiten sobrepasar anteriores alturas sino
porque las torres «fueron diseñadas para
ajustarse a los vientos huracanados que son
habituales en Florida».
EXPANSIÓN DE LAS MEZCLAS
DE MATERIALES
Diversas combinaciones de resina/refuerzo
además de los sistemas convencionales de
poliéster/vidrio representan posibilidades
más amplias para la pultrusión. Ejemplos de
candidatos termorestables incluyen resinas
epoxi «más tenaces», resinas de metacrilato
de arrastre más rápido y vinil ésteres
retardantes a la llama. Desde el punto de
vista del refuerzo, la mecha trenzada de alto
volumen, las fibras poliméricas de bajo
módulo y combinaciones hídridas de
aramida, carbón y otros tipos de fibras
proporcionan mayores posibilidades para el
diseño de estructuras compuestas altamente
especialidas. Los investigadores también
han señalado como candidatos para la
pultrusión a las resinas utilizadas en le
moldeo por inyección a reacción.
Los materiales termoplásticos pueden abrir
mercados de pultrusión de gran volumen;
ello, requerirá una modificación del proceso.
En la pultrusión determoestables, los
materiales de refuerzo son conducidos desde
un depósito a un impregnador de resina,
entran en un preconformador, son
conformados y curados en una boquilla
caliente, a continuación es enfriado en la
propia línea durante su recorrido hacia
operaciones posteriores, todo ello por
supuesto siendo continuamente arrastrado
por dispositivos hidráulicos. El procesado
en termoplásticos simplemente sustituye los
preimpregnados o la resina fundida en la
boquilla. Esto que parece en principio sencillo
es un desafío técnico, principalmente en
Las piezas de gran tamaño, que no son fácilmente fabricadas por los métodos convencionales para metales
debido a los requerimientos de alta temperatura y presión, son el objetivo actual de desarrollo de la pultrusión.
cuanto al control de temperatura.
Ben Bogner, ingeniero químico de la Amoco,
compañía que es de los mayores
suministradores de poliéster insaturado para
pultrusión, afirma que los termoplásticos
pueden incluso llegar a presentar mayores
posibilidades que los termoestables, debido
fundamentalmente a su inherente capacidad
de reciclado. Goldsworthy de la
Alcao/Goídsworthy está de acuerdo con esta
afirmación y añade que aunque la mayoría
del trabajo se ha centrado en materiales
compuestos avanzados, el potencial real de
la pultrusión de termoplásticos está «en un
campo diverso de polímeros, tales como el
PVC y el polipropileno».
«Nosotros solamente hemos tocado
superficialmente el potencial que la pultrusión
de termoplásticos presenta, aunque nuestros
resultados con el polifenilén sulfuro Ryton
ha sido un éxito técnico«afirma Jim 0'Connor,
director técnico de la compañía
suministradora de resinas Phillips 66.
Además, señala que la compañía está
actualmente perfeccionando el proceso para
incrementar la capacidad de producción y
están en fase de montaje de una máquina
de pultrusión en su nueva instalación de
compuestos en Bartiesville, OK. La compañía
tiene prevista en dicha instalación la
fabricación tanto de preimpregnados como
de piezas.
MAYOR ELECCIÓN EN MAQUINAS
Solamente se conoce un suministrador de
equipos, la Pultrusión Technology, que venda
sistemas totalmente instalados, incluyendo
material, boquillas, controles y equipos de
operaciones posteriores. Las máquinas
Pulstar de la compañía, indica su presidente
Jeff Martín, presentan anchuras de boquillas
de 8 a 30 pulgadas. Asimismo, afirma que
la compañía está actualmente desarrollando
líneas para termoplásticos «y nuestro objetivo
es el mismo, desarrollar equipos totalmente
instalados para su utilización con las resinas
disponibles». Alcoa/Goídsworthy Engineering
diseña y construye solamente máquinas de
encargo. La Conair Gatto comercializa
sistemas de arrastre que llegan a las 10.000
libras de capacidad así como cortadores en
húmedo especialmente diseñados.
Además, importantes fabricantes de
máquinas de pultrusión comercializan
equipos basados en sus propios diseños.
Así, por ejemplo, la Creativo Pultrusions
afirma que ha fundado unafilial (Pultrusión
Specialties,. Inc.) para la completa
comercialización de líneas de fabricación,
excepto las herramientas, que pueden incluir
su sistema de arrastre CPAN de 12.000
libras. La compañía también ofrece asistencia
técnica a los fabricantes en la construcción
de su propio equipo, una
línea a escala de laboratorio y equipos
construidos por la Pultrux Ltd. En Gran
Bretaña.
Los fabricantes de maquinaria para pultrusión
indican que los futuros equipos ampliarán
de forma la capacidad de fabricar piezas de
mayor variedad e incorporarán operaciones
secundarias automatizadas. La Pultrusión
Techology afirma que «la integración de
mejoras en la propia línea» están ya
produciéndose en forma de calentamiento
por radiofrecuencia de boquillas con
cavidades múltiples, enrollamiento
simultáneo de hitos de las piezas pultruidas,
pintado en la propia línea y fabricación
secundaria.
Además, señala Goldsworthy que «el
pulconformado es un sueño real», un proceso
inicialmente desarrollado para fabricar
ballestas de hojas para automoción a base
de compuestos de vidrio/epoxi, y que da
pultruidos en formas curvas e irregulares.
POLÍMEROS APLICADOS 15
Vol. 11, año 7, 2002

POLÍMEROS APLICADOS
16 Vol. 11, año 7, 2002
Espacio de publicidad

Por R. W. GREFF *
s una operación crítica con gran
impacto sobre la calidad, pero
existen medios de intensificar el control.
El rápido crecimiento del poliftereftalato
de etileno)en aplicaciones tales como
hoja y preformas de envases para
bebidas y alimentos, en todo el mundo,
ha dado lugar a mayores exigencias de
los transformadores en las operaciones
de secado de esta resina higroscópica.
Ciertamente el crecimiento es tal que
numerosos transformadores que nunca
trabajaron con PET formadores que se
ven obligados, por primera vez, a
aprender sobre el secado de la resina.
Esto es particularmente cierto en
Europa, donde algunos transformadores
han cambiado al PET, habiendo
abandonado los productos conformados
en caliente, debido a las restriccioness
gubernamentales sobre el poli(cloruro
de vinilo).
Obtener productos de elevada calidad
moldeados por inyección o eximidos, a
partir de resinas de PET, requiere un
secado intensivo de los granulos,
generalmente mediante secadores
deshumedecedores, que incorporan
desecantes de tamiz molecular. La
calidad del secado depende,
fundamentalmente, del punto de rocío,
del volumen de aire seco, de la
temperatura de secado y del tiempo de
residencia en la tolva. La velocidad del
flujo óptimo de aire es también crítica
para eliminar cualquier resto de
humedad residual de la resina.
CONDICIONES ÓPTIMAS
DE SECADO
La opinión general que asegura que
1
mayor flujo de aire conduce a mejor
secado de la resina es correcta sólo en
parte. El mayor flujo de aire supone
mayor velocidad del mismo en la tolva
de secado, lo que favorece la
transferencia de calor y de material, al
mismo tiempo que aumenta la diferencia
de presión de vapor entre el aire y los
granulos de resina, en las zonas
superiores de la tolva de secado. Esto
aumenta la velocidad de secado. Pero
las desventajas de incrementar el flujo
del aire son que se producen mayores
agregados secos, se necesitan mayores
cantidades de material de absorción,
ventiladores más potentes y
calentadores mayores. El resultado es
aumentar los costes de equipamiento y
la necesidad de espacio para instalarlo.
Por otra parte, un incremento de la
velocidad del flujo de aire respecto al
total de resina aumenta el riesgo de que
el equipo de secado pueda contaminarse
pormonómeros. Como el PET se
produce por policondensación bajo
nitrógeno, a temperaturas elevadas,
durante el secado puede tener lugar
algo de postcondensación. Si las
temperaturas del aire de retorno, en un
sistema de secado, son
comparativamente altas,
estas sustancias pueden
ensuciar los filtros, los
refrigerantes del aire de
retorno, los ventiladores e
incluso pueden reducir la
eficacia del desecante.
El incremento del flujo de
aire da lugar también a
temperaturas más altas del
aire de retomo, con la
consecuencia de mayores
Fig. 1
pérdidas de calor, a medida que el aire
circula hacia y dentro del desecador.
Sin embargo, es mucho más crítico el
hecho de que el punto de rocío se afecte,
significativamente, por la temperatura
del aire de retorno, puesto que la
capacidad de absorber humedad
disminuye a medida que la temperatura
es más elevada.
En un desecador deshumedecedor
típico, que emplea tamiz molecular, se
alcanza un punto de rocío de- 50°F, con
una temperatura del aire de retorno de
95°F. Cuando la temperatura del aire
de retorno alcanza 131°F, el punto de
rocío resultante es de -22°F. En un
desecador típico, el refrigerante del aire
de retorno utiliza agua para bajar la
temperatura del aire hasta 95°F. El
incremento del flujo del aire supone
costes adicionales de enfriamiento,
porque no sólo hay que suinistrar agua
de enfriamiento, sino que hay que
recalentar el aire de retorno, después
de que se haya enfriado y secado.
Los costes resultantes de este
enfriamiento innecesario, que hay que
realizar una vez el flujo de aire aumenta
POLÍMEROS APLICADOS 17
Vol. 11, año 7, 2002

CÓMO CONSEGUIR RESULTADOS ÓPTIMOS EN EL SECADO DE LA RESINA PET
por encima de 0,5 pie3 m/lib/h, son
considerables. Para un secador con un
flujo de aire grande (1 pie3 m/lib/h), el
coste añadido es de 1,55 cent/lib. Para
un secador con un flujo de aire de 0,5
pie3 m/lib/h, dicho coste es de 0,55
cent/lib. De esta manera, cuando se
utiliza un flujo de aire de 1 pie3 m/lib/h,
los costes añadidos suman,
aproximadamente, cent/lib, para la
operación de enfriamiento con agua y
recalentamiento, con un coste de
electricidad de 0,11 cent/kWh. Su
poniendo una instalación de una
máquina de inyección o una extrusora,
trabajando tres turnos diarios, con una
producción de 770 lib/h, el coste anual
de enfriamiento y recalentamiento
POLÍMEROS APLICADOS
18 Vol. 11, año 7, 2002
Espacio de publicidad
Fig. 2
supondría 55.250
dólares.
El incremento del
flujo de aire
requiere también
ventiladores
mayores. Al estar
instalados en una
posición anterior a
aquella en la que el
aire alcanza al
absorbente, el calor
aportado por el
ventilador provoca
otro incremento de
la temperatura del
aire de retorno, que
a su vez aumenta
las exigencias del
enfriamiento. Por
todo ello, la
velocidad del flujo
del aire debe
mantenerse en un
valor mínimo
práctico.
INFLUENCIA SOBRE
LA VISCOSIDAD INTRÍNSECA
Además de eliminar la humedad, el
secado del PET altera la viscosidad
intrínseca (IV) del material, lo que afecta
a sus características de transformación
o procesabilidad, así como a las
propiedades de los productos acabados.
La figura 1 (tomada de «An Extensivo
PET Drying Study», realizado por Max
L. Carroll, de Eastman Chemical
Producís) muestra que el valor óptimo
de IV depende de forma directa de la
temperatura de secado y del flujo de
aire. Menor flujo de aire obliga a mayor
temperatura de secado; mayor flujo de
aire requiere menor temperatura. Utilizar
un flujo de aire grande y temperatura
de secado alta da lugar a oxidación;
el empleo de temperaturas de
secado bajas y flujos pequeños de
aire puede conducir a hidrólisis.
Para alcanzar los mejores
resultados es suficiente un punto
de rocío de -4°F, aproximadamente.
Bajar el punto de rocío desde -22°F
hasta -40° grados, no parece que
tenga ninguna ventaja.
Aunque estos resultados se basan sobre
un tipo específico de PET, se pueden
sacar conclusiones generales respecto
al flujo de aire óptimo. Primero, un flujo
de aire tan bajo como sea posible reduce
los costes energéticos y de maquinaria.
Segundo, para lograr un valor óptimo
de IV se debe utilizar temperaturas altas
de secado con flujos pequeños de aire.
Finalmente, cuando se utilizan flujos
grandes de aire y temperaturas bajas
de secado se reduce el riesgo de
alcanzar valores bajos de IV. Sin
embargo, esto da lugar a costes
energéticos mayores.
El control continuo del contenido de
humedad del PET es difícil y caro. Por
ejemplo, se deben tomar y medir
muestras, utilizando el método
normalizado KarI
Fischer. La medida de estos valores por
debajo de 0,003 por 100 es difícil. Sin
embargo, un nuevo dispositivo
denominado Axiometer (de Axiomátics
USA, Woburn, MA) permite la medida
continua del contenido de humedad del
PET, en la zona inferior de la tolva de
secado. El equipo determina los valores
dieléctricos del material, a medida que
se mueve a través del sistema
registrador.
REGULACIÓN DEL FLUJO DE AIRE
Normalmente, la medida del flujo de aire
en el sistema de secado es bastante
difícil. Un método más simple e indirecto
es medir la temperatura de retorno del
aire seco, al dejar la parte superior de
la tolva. Si se utiliza un flujo de aire
mínimo, la temperatura de salida del
aire será aproximadamente igual a la
temperatura de entrada de la resina,
68°F. Si se sopla una gran cantidad de
aire a través de la resina, la temperatura
de salida aumentará, pero los granulos
no pueden absorber todo el calor
introducido.
La figura 2 muestra cómo determinar la
velocidad de flujo del aire, cuando se
ha medido la temperatura media de
retorno y se conoce el caudal de resina,
admitiendo una temperatura normal de
secado de 320°F. Basado en esta
medida de la temperatura de retorno es
posible ajustar el flujo de aire a su valor
óptimo, mediante un termostato
controlado con válvulas de impulso.

Por O. LAGUNA CASTELLANOS (* Inst. Plásticos y Caucho) 1
e denomina «composite», o material compuesto, al constituido por dos o más
componentes que coexisten en dos o más fases.
Estos materiales son heterogéneos, al menos a escala microscópica.
En general, constan de una matriz, o fase aglomerante, y de una, o más, cargas o
agentes de refuerzo.
Gran parte de los materiales poliméricos comerciales son materiales compuestos,
pero, en general, no se les considera como tales (ejemplo, «polyblends», ABS,
etc.). Más aún, algunos pretenden eliminar como «composite» a todo material que no
lleve refuerzo de fibra larga. Naturalmente, esto no es correcto, ya que cualquier tipo
de fibra, larga o corta, e incluso determinados tipos de cargas (ejemplo, micas, talcos)
aportan al compuesto propiedades específicas distintas a las de la matriz, mejorando
muchas o algunas de sus características.
Los compuestos de un material compuesto no deben disolverse, o fusionarse,
completamente unos con otros. Su caracterización, y la de su interfase, debe ser
posible de identificar por medios físicos. Esto significa que las propiedades del
compuesto no sólo dependerán de las características de sus componentes, sino
también de las características de la interfase. Es más,las propiedades de un material
compuesto no deben conseguirse mediante las correspondientes a uno solo
de sus componentes como si actuara por sí solo.
CLASIFICACIÓN DE LOS MATERIALES COMPUESTOS
En base a la forma de sus componentes estructurales, podemos clasificarlos en cuatro
grupos:
A) Materiales cargados con partículas discretas (que forman la fase discontinua).
B) Materiales con cargas fibrosas.
C) Materiales con retículos o esqueletos interpretados, consistentes en dos fases
continuas (ejemplo, espumas de poro abierto cargadas y fieltros aglutinados o mallas
cargadas con algo de material).
D) Materiales compuestos híbridos.
RAZONES TÉCNICAS PARA EL USO
DE LOS MATERIALES COMPUESTOS
Las razones para el empleo de materiales compuestos vienen impuestas, lógicamente,
por las características técnicas que aportan:
Mayor rigidez resistencia y estabilidad dimensional, mayor tenacidad o resistencia a
impactos mejores características de amortiguamiento, aumento de la temperatura de
distorsión por calor disminución de la permeabilidad a gases y líquidos y modificación
de las propiedades eléctricas. Todas ellas referidas, naturalmente, a las características
propias de la matriz.
Existe aun otra razón que, aunque no tan técnica, no es por ello menos poderosa: la
disminución de costo frente a materiales tradicionales con propiedades similares,
debido al menor consumo energético necesario para su fabricación. Este ahorro de
energía procede, en primer lugar, de la matriz polimérica; en segundo lugar, de las
cargas inorgánicas o minerales, y, finalmente, de los procesos de transformación. Sirva
como ejemplo el exponer que la energía requerida para un acero es de 350 KJ/cm3
y para un aluminio > 540 KJ/cm3, mientras que para un poliéster con el 30% de fibra
de vidrio es solamente de 150 KJ/cm3.
FACTORES DE LOS QUE DEPENDEN LAS PROPIEDADES
DE UN MATERIAL COMPUESTO
. Características y propiedades de la matriz.
. Características físicas y químicas de las cargas y refuerzos.
. Porcentajes de matriz y carga.
. Naturaleza de la interfase.
. Morfología del sistema.
MATRICES
. Termoplásticas
Aportan las características típicas de cada material polimérico (PP, PE, PE, PS, Acetal,
Poliamidas, etc.). Se utilizan principalmente con fibra corta, cargas de partículas
discretas (talcos, micas, etc.) y sistemas híbridos.
Con el fin de mejorar su poder de humectación sobre la fase discontinua y su interacción
con ella en la interfase, pueden modificarse mediante funcionalización con grupos
afines a los de los refuerzos y agentes de acoplamiento.
. Termoestables
Las más interesantes son las de poliéster insaturados, epoxídicas y resinas éstervinílicas.
Las características de las resinas de poliéster insaturados dependen de los diácidos
y glicoles utilizados en la reacción de condensación, de sus porcentajes; del grado de
insaturación y del monómero vinílico empleado para su entrecruzamiento con los
distintos sistemas catalíticos.
Las resinas que pudiéramos llamar normales están obtenidas a base de anhídridos
ftálico y maéiico. La sustitución parcial del ftálico por un ácido dibásico de cadena
lineal (adípico, sebácico) da lugar a un poliéster más blando y flexible.
Lo mismo ocurre al sustituir el propilenglicol por dietilen o dipropilenglicol.
La sustitución del ftálico por isoftálico da lugar a resinas más tenaces, de gran utilidad
en la industria aeronáutica.
Reemplazando parte del estireno por metacrilato de metilo se obtienen resinas
resistentes a la luz solar.
El problema de su baja resistencia química en medios alcalinos se soluciona aumentando
el tamaño de la cadena del glicol, o utilizando bisfenoles o bisglicoles, ya que de esta
forma se disminuye la concentración de uniones éster.
Sustituyendo el estireno por cianurato de triálido se mejora la resistencia al calor, y
con ftalato de diálido o viniltolueno se evita la evaporación del monómero (aplicación
en masillas).
Otro problema existente en los compuestos con poliésteres insaturados es la gran
contracción de las piezas moldeadas. Para evitarlo se añade un polímero termoplástico
que sea parcialmente soluble en la resina (ejemplo, PS, PMMA). Durante el curado,
los cambios de fase dan lugar a la formación de microporos, que compensan la
contracción normal de la resina (resinas de baja contracción).
Las resinas epoxi constituyen una de las mejores matrices para compuestos con fibra
de vidrio, a causa de su buena adherencia, versatilidad de formulaciones y
agentes de curado, poca contracción, buena resistencia química y buenas propiedades
mecánicas, químicas y eléctricas.
En las resinas epoxi, cuanto mayor sea el número de anillos aromáticos existentes en
su molécula, mayor será su estabilidad térmica y su resistencia química.
Si deseamos mayor flexibilidad y alargamiento, se utilizarán resinas con mayor número
de grupos alifáticos, a la vez que sistemas catalíticos que no incrementen la densidad
de entrecruzamiento.
Las resinas curadas con agentes aromáticos son más rígidas que las curadas con
agentes alifáticos. Sin embargo, el curado con aromáticos requiere mayores temperaturas,
con el fin de alcanzar la movilidad necesaria para lograr la posición adecuada de los
grupos reactivos.
El grado de entrecruzamiento alcanzado en el curado de las resinas epoxi, en función
de su estructura molecular y sistema catalítico utilizado, aporta características distintas
POLÍMEROS APLICADOS 19
Vol. 11, año 7, 2002

MATERIALES COMPUESTOS: MATRICES, REFUERZOS E INTERFASE
a los productos acabados. Cuando el entrecruzamiento es pequeño, aumenta la
tenacidad y el alargamiento y disminuyen la contracción, la resistencia química, la
temperatura de distorsión por calor, la Tg y la fragilidad.
Las resinas éster-vinílicas son materiales termoestables, consistentes en una cadena
principal de diésteres con algunas uniones de tipo éter y con una terminación acrílica
o metacrílica. La cadena principal puede proceder de una resina epoxi, de un poliéster
o de un poliuretano. Las de mayor importancia comercial son las primeras.
Igual que hemos indicado para las otras matrices, la versatilidad de formulacioines en
resinas de vinil-éster da lugar a grandes posibilidades de elección de propie dades
en los productos acabados, dependiendo de la cadena principal y de sus terminaciones.
Las resinas con terminación metacrílica y con reactivo estireno, presentan una gran
resistencia química frente a ácidos, bases y disolventes.
Las de terminación acrílica son más susceptibles de hidrólisis.
En el caso de cadenas tipo epoxi, las propiedades se parecerán a las de estas resinas
en cuanto a rigidez y resiliencia, pero presentan menor resistencia química frente al
calor.
Las derivadas de poliésteres poseen mejores características que éstas respecto a
hidrólisis y contracción, presentando, además, menor pico exotérmico en el curado.
. Resistentes a altas temperaturas
El conseguir altas resistencias frente a la temperatura ha sido una de las metas más
deseadas de alcanzar en el campo de los polímeros. La modificación de grupos
sustituyentes en cadenas principales, la introducción de anillos alifáticos y aromáticos
(resistentes al calor) dentro de la cadena principal, etc., fueron las primeras realizaciones
para esta finalidad. Posteriormente, con la obtención de polímeros totalmente cíclicos
se alcanzaron temperaturas de transición de hasta 400° C, pero, debido a su insolubilidad,
difícil procesado, y, sobre todo,
deficientes propiedades mecánicas, este tipo de materiales no ha sido aplicado.
Actualmente se han desarrollado nuevos métodos de síntesis para materiales con
gran proporción de anillos aromáticos y heterociclos, alternando con grupos funcionales
que, a la vez de tener una energía de disociación elevada, presentan una cierta libertad
de rotación en los enlaces. La presencia de heterociclos, a causa de su elevada energía
de resonancia, confiere una gran estabilidad térmica y una fuerte resistencia a la
temperatura, al polímero resultante.
Dentro de este tipo de materiales, el mayor interés ha sido logrado por las poliimidas.
Las poliimidas eran ya conocidas desde hacía mucho tiempo, a través de la tecnología
de las poliamidas, debido a la posibilidad de formación del grupo imida (-C-N-C-) por
una deshidratación entre los grupos O O. amida y carboxílicos próximos, cuando, en
la síntesis de poliamidas, se emplean ácidos carboxilicos de cadena corta y la reacción
transcurre a elevada temperatura.
R
II
R-NH-CO-R-+HOC-R" R"-CO-N-OC-R'+H20
Las poliimidas se obtienen por condensación, por adición o por polimerización "in situ".
Las poliimidas de condensación se obtienen a partir de diaminas aromáticas con
dianhídridos, ácidos tetracarboxílicos aromáticos o con esteres dialquílicos de ácidos
tetracarboxílicos aromáticos. En la primera fase se obtiene un ácido poliamídico lineal
de alto peso molecular que, posteriormente, mediante vacío y temperatura, o
deshidratación con piridina o trietilamina, etc., se cicla, a través de la conversión de
los grupos amido-ácidos en ciclos imida.
La estabilidad termo-oxidativa del polímero resultante depende de la total, o no,
conversión de los grupos amido-ácido.
La necesidad de evaporación de gran cantidad de disolvente y la aparición de
subproductos de la condensación dan lugar a la formación de burbujas en los moldeados,
con perjuicio de sus propiedades.
Los poliimidas por adición se obtienen por reacción, en cantidades estequiométricas,
de bismaleimidas y diaminas aromáticas, bien por adición de la diamina al doble enlace,
bien por polimerización radical del mismo. Otros tipos de poliimidas, los denominados
P 13 N, se obtienen a partir de grupos norbornenilos por adición de diaminas o esteres
dimetílicos, a altas temperaturas.
También en este proceso de adición es necesario el uso de disolventes de alto punto
POLÍMEROS APLICADOS
20 Vol. 11, año 7, 2002
de ebullición, presentándose semejantes inconvenientes a los apuntados para los
poliimidas de condensación, en los procesos de transformación.
Por ello, se prefiere utilizar el proceso de polimerización «in situ» de monómeros
reactivos. A este tipo de poliimidas se les conoce como PMR. El procedimiento consiste
en impregnar la fibra de refuerzo en una solución de los monómeros (esteres dialquílicos
de ácidos tetracarboxílicos aromáticos, diaminas aromáticas y monoalquil éster del
ácido 5-norborneno-2, 3 dicarboxílico) en un alcohol de bajo punto de ebullición.
Las propiedades de estas poliimidas pueden ser muy variadas, en función de los
monómeros utilizados y de su estequiometría.
REFUERZOS
En general se utilizan fibras, si bien determinadas cargas, como la mica o talco, también
pueden aportar características reforzadas modificadoras de las propiedades de la
matriz.
Los tipos de fibra son los siguientes:
. Fibras de vidrio.
. Fibras de carbono y grafito.
. Fibras con alto contenido en sílice.
. Fibras de cuarzo.
. Fibras de boro.
. Fibras de carburo de silicio.
. Fibras de aramida.
Fibras de vidrio
Existen variedades según la composición química del
vidrio:
A) Vidrio E. Poco alcalino. Aporta buenas propiedades eléctricas.
B) Vidrio C. Borosilicato. Mejora la resistencia química.
C) Vidrio S. Silicato Al, Mg. Con una resistencia a la tracción 40 veces mayor que el
vidrio E. Hasta hace poco era considerado material estratégico.
D) Vidrio M. Oxido de berilio. Con alto elástico. No es comercializable.
E) Vidrio D. De baja constante dieléctrica, aporta excelentes propiedades dielécticas.
Se utiliza, principalmente, en aplicaciones electrónicas y cúpulas para radar.
F) Vidrio L. Alto contenido de plomo. Se emplea en instalaciones de rayos X, y como
fibras «trazadoras» para ensayos no destructivos.
Fibras de carbón
La obtención de las fibras de carbón se basa en la descomposición térmica (pirólisis)
de determinados materiales orgánicos: Poliacrilonitrilo (fibras PAN), rayón, alquitrán,
poliésteres, poliamidas, polialcohol vinílico, po licloruro de vinilideno, poli-p-fenileno
y resinas fenólicas. Sólo a partir de los tres primeros los rendimientos y costos han
hecho posible su comercialización.
El proceso de las fibras PAN consta de las siguientes fases:
. Hilado del PAN, en solución, por coagulación, formándose una red tridimensional
fibrosa.
. Estirado y orientación durante la coagulación o durante el lavado con agua hirviendo,
para mejorar las propiedades mecánicas.
También es posible la realización del hilado en seco, extruyendo la solución de polímero
en una hilera vertical descendiente, en corriente ascendente de aire caliente (para
eliminar el disolvente).
. Estabilización a 230° C en aire, bajo tensión. Se recurre a la ciclación de cadenas,
por procesos térmicos y oxidativos.
. Pirólisis, o carbonización, a 1.500" C en atmósfera inerte. Se eliminan todos los
elementos distintos al carbono, en forma de agua, metano, óxido y dióxido de carbono,
amoníaco, hidrocarburos, cianuro de hidrógeno, etc. Se pierde un 60% del peso total
inicial de la fibra, quedando un porcentaje de carbono más satisfactorio que el obtenido
a partir del rayón.
. Grafitización a 3.000° C en atmósfera inerte, obteniéndose una estructura cristalina
y una orientación similar a los cristalitos del grafito. La estructura real es la del grafito
llamado «turbo estratificado». Las fibras de carbono contienen un 80-95% de este
último. Cuando el contenido es de 99% se conocen como fibras de grafito.
El valor del módulo y resistencia a tracción de las fibras depende de la anisotropía de
los cristales grafiticos de la misma. Para conseguir valores altos es necesario, primero,
formar los cristales de grafito, y, segundo, alinear las capas de estos cristales de forma
paralela a los ejes de la fibra.
Cualquier modificación en las fases de obtención de la fibra cambia su estructura,

MATERIALES COMPUESTOS: MATRICES, REFUERZOS E INTERFASE
dando lugar a propiedades muy diferentes. En el hilado por vía húmeda se obtiene
una estructura de tipo «sección transversal circular», lográndose valores del módulo
elástico de 280 GPa e incluso más altos. Ahora bien, si el hilado se hace por vía seca,
se obtiene una estructura llamada «hueso de perro», alcanzano valores de hasta 800
GPa.
Fibras de alto contenido en sílice
Son fibras de vidrio de alta pureza, que se obtienen a partir de fibras de vidrio con un
contenido en sílice del 65%, mediante un tratamiento ácido, alcanzándose contenidos
en sílice del 95%.
Fibras de cuarzo
Se obtienen a partir del cuarzo natural. Contienen el 99,95% del sílice y, manteniendo
prácticamente todas las características y propiedades del cuarzo, tienen, además, las
correspondientes a la fibra de vidrio. Son altamente flexibles.
Fibras de boro
Se obtienen por deposición química a vapor de una mezcla gaseosa de hidrógeno y
tricloruro de boro, sobre un substrato de tungsteno de unas 12,5u.m de diámetro,
calentando eléctricamente.
El procedimiento es caro y lento, pues al intentar aumentar la velocidad de producción
se degrada la fibra.
Se han ensayado otros substratos, como fibras de carbono.
Filamentos de carburo de silicio
Se obtienen a partir de mezclas de metiltriclorosilano y metildiclorosilano, hidrogenados,
sobre substratos de tungsteno o carbono.
Dado que su resistencia y módulo son similares a los de la fibra de boro y que su
precio es inferior, su futuro es muy prometedor, aunque aún son materiales poco
estudiados y conocidos.
Fibras de aramida
Con este nombre genérico se conoce a las fibras de poliamidas aromáticas con más
del 85% de los grupos amida unidos directamente a los anillos aromáticos.
Se obtienen por policondensación, en solución, de diaminas con dialuros de ácidos,
a baja temperatura. La formación dé la fibra tiene lugar en un baño de ácido sulfúrico
concentrado.
De alto módulo, alta resistencia, resistentes al calor, a la luz y a disolventes orgánicos,
pueden modificar estas propiedades cambiándose las condiciones del proceso mediante
adición de disolventes, modificando las condiciones del hilado o con tratamientos
térmicos posteriores.
INTERFASE POLIMERO-REFUERZO
En sistemas poliméricos las interfases surgen por dos razones:
La primera, porque las superficies entre ellas sean mutuamente insolubles y constituyen
fases químicamente distintas que están en equilibrio una respecto de la otra.
La segunda es, que entre ambas fases puedan existir componentes miscibles que aún
no han alcanzado el equilibrio, quizás debido a baja dispersión del sólido o
a la alta viscosidad del material.
El primer caso es el que concierne a este tema, pero sin olvidar las posibilidades de
las mezclas.
Igual que en una cadena, los enlaces débiles son los que determinan las propiedades
resistentes del conjunto, el comportamiento mecánico de los materiales compuestos
depende, en gran parte, de la interacción entre las fases. Si no existen enlaces
(químicos o físicos) o fuerzas de valencias secundarias entre ambas fases,la respuesta
mecánica del material sería parecida a la de una matriz en la que existieran «huecos»
de forma idéntica a la que ocupa la carga. Esta respuesta sería tanto mayor cuanto
menor fueran los esfuerzos solicitantes,
ya que, a altos esfuerzos, la matriz deformada podría estamparse o engancharse en
la carga (de mayor rigidez) produciendo una fricción mecánica (o algo similar) que
permitiría detectar una mayor influencia de la carga en el comportamiento. Por el
contrario, si hay adherencia entre las fases, las deformaciones pueden transferirse a
través de la interfase, aun a pequeños esfuerzos, tomando parte la carga en la
distribución del esfuerzo y actuando como reforzante.
Ahora bien, si las interacciones son muy fuertes, la interfase es muy rígida y existe
la posibilidad de que disminuyan algunas propiedades que requieren interfases más
flexibles para una mejor disipación de la energía.
Para conseguir este equilibrio entre las fuerzas interfaciales y la interacción se añade
al sistema un tercer componente que «compatibilice» o «acople» el compuesto, o se
modifican las cargas y/o las matrices.
El mecanismo de acción de estos agentes de acoplamiento, o modificadores de las
superficies de las cargas, no está muy claro, pero existe una correlación entre su
eficacia y su estructura química, en relación con la función de interacción o reacción
que con las moléculas de la matriz podríamos suponer.
Otro procedimiento sería la «funcionalización» de la matriz, es decir, injertar en la
cadena principal funciones químicas afines a la carga o al tratamiento que se haya
dado a la misma.
Existe también la posibilidad de producir grupos polares en la superficie de la matriz
mediante la acción de agentes fuertemente oxidantes, por ejemplo, en el PE y
politetrafluoretileno, por medio de sistemas a base de amonio y sodio.
En el caso de las fibras también es posible la oxidación. Para fibras de grafito y carbono
el tratamiento con hipoclorito sódico, o ácido nítrico diluido, produce grupos fenólicos
o grupos ácidos carboxílicos activos, a la par que cierto ataque superficial.
Los poliésteres pueden ser atacados con aminas para mejorar el enlace.
El aspecto práctico del problema de la interfase, sin entrar en mecanismos ni aspectos
teóricos, se centra, pues, en dos puntos muy importantes: la humidificación y adherencia
y la absorción del polímero por la otra fase.
Respecto al polímero, en la humidificación hay que considerar dos conceptos: la
tensión superficial y la tensión interfacial.
La tensión superficial (YLV) de una sustancia es una medida de la fuerza que debe
aplicársele para aumentar su área superificial. Numéricamente, es igual al trabajo
realizado para aumentar la superficie por unidad de área, y este trabajo para vencer
la cohesión entre dos cargas de moléculas será: Wc=2yLv.
De forma similar, cuando se forma un enlace entre un sólido y un fluido, el trabajo de
adhesión vendría dado por WA = Ys + YLV - YSL (1) Siendo:
Ys = Tensión superficial en la interfase solido-aire.
YLV = Tensión superficial del fluido.
YSL =Tensión en la interfase sólido-fluido.
En la práctica se considera que el sólido está cubierto por una película de líquido
separado de la masa líquida y sólida, por lo que la ecuación (1) queda modificada de
la siguiente forma:
WA = Ysv + YLV - YSL
que combinada con la relación de Young
Ysv = YSL + YLvcos 9
queda W^ = YLV (1 + cos 9) en donde 6 es el ángulo de contacto, que es una medida
de la humidificación, y cuyo valor es cero para un estado ideal.
La caída interfacial ocurre cuando las capas del fluido y del sólido están separadas
por una distancia aproximadamente igual a la distancia a que operan las fuerzas
intermoleculares.
La presencia de aire, humedad del sólido, impurezas, cambios de temperatura,
morfología del sólido, etc., pueden alterar considerablemente estos fenómenos.
Ziman y colaboradores, determinando los ángulos de contacto en una serie de
superficies, con series homólogas de líquidos con tensiones superficiales ligeramente
diferentes han conseguido una relación lineal entre el cos 0 y las YLV. La extrapolación
para 0 = 1 da una tensión superficial para el sólido Yc, llamada crítica.
Determinando esta tensión crítica para varios polímeros, se ha observado que polímeros
con superficies de baja energía presentan valores bajos de Yc, y viceversa.
Cualquier fluido con una tensión superficial menor que la Yc del sólido puede humedecer
su superficie.
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POLÍMEROS APLICADOS
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Espacio de publicidad
Como consecuencia, para obtener una buena unión entre carga y matriz es necesario:
. Bajo ángulo de contacto entre ambos.
. Tensión del fluido menor que la tensión crítica, para difundir el polímero sobre la
superficie de la carga.
. Baja viscosidad de la matriz en el momento de la aplicación.
. Ayudar el flujo mediante aumento de la presión.
. Alta viscosidad después de la aplicación.
. Cargas con superficies limpias.
. Menor rigidez de la matriz que la de la carga.
. Coeficiente de expansión térmica similares.
. Diseño adecuado del compuesto en función de las solicitaciones exigidas por la
aplicación del material.
El segundo aspecto a considerar en la interfase es la absorción del polímero por la
carga, es decir, la forma en que las moléculas se organizan sobre la superficie de la
misma y la forma de diseño de la totalidad del composite para que responda a las
fuerzas mecánicas que se le apliquen.
Este fenómeno es poco conocido. La mayor parte de los datos proceden de experiencias
sobre absorción de polímeros en solución, pero no en estado fundido.
Posiblemente los polímeros forman una capa limítrofe sobre la superficie del refuerzo,
con un espesor que depende de la longitud de las cadenas de la matriz, de su
flexibilidad y de las fuerzas intermoleculares entre átomos, o grupos de átomos, del
polímero y la superficie y que, por supuesto, no tienen porque ser iguales a los del
interior de la masa del refuerzo.
En el proceso de absorción existe una situación dinámica, en la que segmentos de
polímero están continuamente cambiando, unos con otros, en los diversos lugares
del substrato, pero dando lugar a un progresivo recubrimiento de la superficie, que
depende, también, de la intensidad de interacción.
Las fuerzas de interacción pueden ponerse en evidencia midiendo las temperaturas
de transición vitrea (que está relacionada con la movilidad de las cadenas moleculares),
encontrando valores, en general, más altos para los polímeros cargados.

Por PAÚL D. KRAUSS* (* California Dept. of Transportation, Office of Transportation Laboratory Sacramento, C. A.)
Fig. 1
Es posible aplicar capas
delgadas de políésterestireno
en gran escala,
eficazmente. Con la
experiencia de diez años de investigación y
ensayos, California demuestra el valor de la
técnica para rehabilitar autopistas y tableros
de puentes.
Las capas de políéster-estireno presentan
varias ventajas para rehabilitar el hormigón de
cemento Portland en tableros de puentes y
autopistas. Son muy resistentes a la abrasión
e impermeables al agua y a las sales. Son
eficaces en capas delgadas, en un intervalo
de espesor desde 3/8 a 1 pulgada, con lo que
se reducen los problemas de peso y del espesor
de la capa, evitándose la necesidad habitual
de modificaciones de las vallas quitamiedo y
de las estructuras de las señales. El hormigón
de poliéster-estireno es muy adecuado para
trabajos nocturnos en zonas de tráfico denso,
donde los cortes de tráfico sobre puentes o
carreteras deben ser tan cortos como sea
posible. Las resinas usadas para fabricar el
hormigón de polímero son también
relativamente baratas y fácilmente disponibles.
Normalmente, la resina de hormigón de
polímero se activa con un secador metálico y
lleva en su formulación un mínimo de 0,5 a 1
por 100 de silano, como agente de
acoplamiento. El agente de acoplamiento es
necesario para mejorar la unión de la resina
de poliéster a los áridos y al sustrato del
hormigón de cemento Portiand (PCC).
El hormigón de poliéster-estireno se formula
añadiendo gravilla y áridos finos a la resina.
Los materiales considerados más adecuados
para lograr facilidad de trabajo y un
comportamiento óptimo del hormigón de
polímero son los áridos de baja absorción,
duros y bien redondeados. Debido a la
viscosidad de la resina de poliéster-estireno
se requiere una granulometría que tenga pocos
finos, para lograr una mezcla eficaz.
En la Tabla I se indica la granulometría del
árido recomendado para capas delgadas de
recubrimiento.
Un papel significativo del estireno es
disminuir la viscosidad de la resina,
que a su vez mejora las propiedades
de humectación. Esto permite una
reducción del contenido de resina a un
valor mínimo. Los ensayos de
laboratorio indican que, para lograr el
óptimo en cuanto a facilidad de trabajo,
el contenido de estireno está entre 45
y 50 por 100 del contenido de la resina.
Para mejorar las características de
desgaste se recomienda la mayor
cantidad de árido del máximo tamaño.
Típicamente, el tamaño máximo de
árido es la mitad del espesor de la
Fig. 2
capa. La resina y el árido se deben
formular con la mayor proporción de
árido o el mínimo contenido de resina posible,
para lograr una mezcla manejable y económica.
Esto reduce los costes y la contracción inicial
y da lugar a una capa de hormigón que tiene
un módulo de elasticidad y un coeficiente de
dilatación térmica muy próximos al del sustrato
de PCC.
La preparación del soporte de PCC es
importante. Por ejemplo, si la superficie
preparada para recibir el material de piso es
de mala calidad, la capa de poliés
ter-estireno puede pegarse al material de mala
calidad y el esfuerzo térmico causar exfoliación.
Aun cuando el soporte sea sólido y no
absorbente,es importante picar la superficie
para aumentar la eficacia de la unión. Se
recomienda especialmente la preparación de
la superficie mediante chorreado con granalla
de acero. Antes de aplicar el recubrimiento se
debe eliminar todo resto de asfalto. El desarrollo
reciente de resinas de metacrilato de elevado
peso molecular ha hecho posible dispone de
un sistema eficaz de imprimación para los
recubrimientos de
hormigón de
poliéster-estireno. La
baja viscosidad del
material le permite
penetrar en las
microgrietas y
endurecer así la
superficie de PCC.
El coeficiente de
dilatación térmica de
la resina de
poliéster-estireno es
significativamente
mayor que el del
hormigón de
cemento Portiand. El
coeficiente de
dilatación térmica del PCC en California es
normalmente del orden de 7,5 x 10~6
pulg/pulg/°F, mientras que para el hormigón de
poliéster-estireno es 12 x 10"6. Cualquier
cambio de temperatura, diferente de la
temperatura a la que se haya curado la resina,
da lugar a elevadas tensiones internas que se
transmiten a la interfase. Este efecto indeseable
puede reducirse mediante el empleo de la
mayor proporción práctica de árido y la
reducción del porcentaje de resina. El efecto
perjudicial del cambio de temperatura llega a
ser más significativo con el envejecimiento,
puesto que las resinas orgánicas se hacen
quebradizas con el tiempo. Esto implica que,
en las primeras etapas, sería deseable emplear
las resinas más elásticas.
PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN
EN MARCHA
El California Dept. of Transportation (Caltrans)
ha colocado numerosos recubrimientos de
hormigón de poliéster-estireno en carreteras y
tableros de puentes del estado; la mayoría de
ellos han funcionado bien. Se ha observado
algún desgaste, principalmente debido a la
abrasión, cuando el hormigón de poliésterestireno
no se compactó bien durante la
construcción (Figs. 1-2).
La investigación en curso abarca el estudio
con modelos matemáticos de las propiedades
de la capa para evaluar nuevas formulaciones
de polímero y mejorar las propiedades físicas.
También se está investigando la evaluación de
las técnicas de construcción, el desarrollo de
ensayos de control de calidad sobre el terreno,
la humectación previa del árido con el agente
de acoplamiento y la mejora de la unión al
PCC. La investigación proyectada sobre el
hormigón de polímero incluye ensayos de
formulaciones conductoras en el
emplazamiento, para protección catódica de
estructuras y evaluación de capas finales de
poliéster, para mejorar la resistencia al derrape.
POLÍMEROS APLICADOS 23
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1

POLÍMEROS APLICADOS
24 Vol. 11, año 7, 2002
Espacio de publicidad

Por S. Santolino Martín 1
Introducción
En los tiempos más remotos ya se
abrían huecos en las paredes exteriores
de las viviendas con el fin de conseguir
ventilación además de permitir el paso
de la luz, lo que significaba que en el
interior de las habitaciones, además de
luz, por estos huecos penetraba polvo,
lluvia, insectos así como aire frío o
caliente.
Para soslayar este inconveniente fue
necesario buscar un material
impermeable a la vez que transparente,
lo que no se consiguió hasta que avanzó
la tecnología del vidrio lo suficiente para
permitir la fabricación de pequeños
cristales planos que se unían entre si
mediante plomo, para más tarde llegar
a cristales de gran tamaño y con un
grado de pureza cada vez mayor, que
hizo posible la fabricación de hojas de
ventana móviles que se podían abrir y
cerrar. Con este tipo de ventanas se
consiguió entonces una hermeticidad
suficiente como para poder estar en las
habitaciones verdaderamente protegidos
de las inclemencias del tiempo: viento,
lluvia y frío.
Hasta la segunda mitad del siglo XIX se
empleo únicamente la madera en la
construcción de las ventanas, material
tradicional por excelencia utilizado desde
siempre y vigente en la actualidad,
siendo posteriormente cuando se inicio
el uso del hierro, comenzando su
aplicación mediante perfiles abiertos
laminados, muy robustos, protegidos
con pinturas aplicadas en obra, hasta
llegar al desarrollo de sistemas basados
en perfiles tubulares conformados en
frío con chapa cincada y tratados con
pintura. Más reciente es el inicio del uso
del aluminio, material más ligero que
como producto semimanufacturado se
puede suministrar en muy diversas
variantes y que como producto final es
fácil de trabajar.
El desarrollo tecnológico del aluminio,
tanto en lo referente a las técnicas de
extrusión, como en lo concerniente a
los sistemas de protección mediante
anodizado y lacado, ha hecho que su
utilización se haya generalizado en todo
tipo de construcciones.
Actualmente, y ya en su tercera
generación, se viene empleando el PVC
como material base para la fabricación
de ventanas, adquiriendo estas un
perfeccionamiento tal que no tienen
nada que desear a las de otros
materiales en cuanto a conformación,
durabilidad y costes. Construidas en
base de un sistema de separación
térmica por cámaras y reforzadas
mediante núcleo metálico, resultan
herméticas al viento y al agua y mejoran
enormemente el aislamiento térmico y
acústico.
El primer marco para ventanas exteriores
hecho a base de PVC fue presentado
con motivo del la celebración de la feria
"Kunstoffe" en Dusseldorf el año 1958,
y aunque la introducción de este tipo de
ventana en el sector de la construcción
ha sido lenta, es bien cierto que desde
POLÍMEROS APLICADOS 25
Vol. 11, año 7, 2002

V E N T A N A S D E P V C
sus orígenes el progreso experimentado
tanto en la mejora de calidad de las
resinas como en la de los compuestos,
en los métodos de transformación así
como en el diseño, ha hecho posible
que la expansión en el mercado haya
sido continua y que el producto haya
sido aceptado en el mercado de la
construcción con unos índices de
penetración espectaculares.
Actualmente en España hay cerca de
un millón de ventanas de PVC instaladas
de las que un gran porcentaje se refiere
a obras de rehabilitación. El sector ocupa
a más de setecientas empresas que se
surten de los perfiles fabricados por las
mas importantes empresas del sector
a nivel mundial.
En cuanto al mercado de este producto,
los datos objetivos del año 1996, las
previsiones más acertadas del año 1997
y la evolución esperada para el año
1998, se reúnen en un informe redactado
en el último congreso de la Federación
de Asociaciones Europeas de
Fabricantes de Ventanas y de Fachadas
ligeras (FAECF) celebrado recientemen
te en Berlín (Alemania) del que se han
sacado las tablas 1, 2 y 3
POLÍMEROS APLICADOS
26 Vol. 11, año 7, 2002
correspondientes a volumen de
mercado, variación anual y cuota de
mercado de ventanas de PVC, madera
y aluminio, referidas a España y al
conjunto de Europa occidental.
Asimismo, en la tabla 4 se puede
observar la evolución del consumo de
PVC en el mercado de ventanas en
España en los años 1994,1995 y 1996.
En este sentido, el incremento en el
empleo de las ventanas de PVC es
consecuencia de diversas
consideraciones y así, como ya ha
quedado dicho, de la composición del
material se deriva que estas ventanas
sean resistentes al impacto incluso a
bajas temperaturas, no sean atacadas
por la corrosión y así mismo presenten
un buen comportamiento frente a la
radiación solar asegurando una larga
duración en perfectas condiciones.
En comparación con otros materiales,
las ventanas de PVC tienen un reducido
gasto de mantenimiento para lo cual es
suficiente una limpieza regular con agua
y detergente.
En cuanto al aislamiento térmico,
presentan un excelente comportamiento
no solo debido al bajo coeficiente de
conductividad térmica del PVG, sino
también a la baja permeabilidad de las
juntas así como a la facilidad que
presentan en cuanto a la colocación de
vidrios aislantes de altas prestaciones.
A estas ventajas se le puede añadir el
alto nivel de aislamiento acústico que
presentan estas ventanas, así como a
la gran libertad de diseño que ofrecen
las mismas, tanto en obras de
rehabilitación que facilita mantener el
estilo arquitectónico original, como en
obra nueva en la que el arquitecto cuenta
con gran libertad a la hora de proyectar.
Los compuestos de PVC para la
fabricación de perfiles para ventanas,
tienen muy poco que ver con los
tradicionales empleados en la fabricación
de tubos o persianas y el hecho de que
las formulaciones empleadas sean un
tanto complejas, se debe a que los
productos fabricados con estos
compuestos deben responder a criterios
y exigencias bien definidos y muy
particularmente en lo que se refiere a:
Comportamiento reológico, lo cual tiene
una gran influencia en el diseño
necesario para la fabricación de los
perfiles y que condiciona la facilidad de
extrusión.
Propiedades físicas que son intrínsecas
del compuesto, entre las que se
encuentran la resistencia al impacto
incluso a bajas temperaturas, módulo
de elasticidad, temperatura de
reblandecimiento, soldabilidad, etc.

V E N T A N A S D E P V C
Durabilidad, que implica una resistencia
al envejecimiento suficiente, frente a la
exposición a la intemperie y muy
especialmente a las radiaciones ultra
violetas. Esta característica hay que
considerarla de acuerdo con el lugar
geográfico en el que está previsto
instalar las ventanas, ya que si es en
países fríos, como pueden ser los del
norte de Europa, hay que cuidar
especialmente todo lo concerniente con
la fragilidad del PVC a bajas
temperaturas, mientras que si es en
clima propio de países mediterráneos,
como es el caso de España, es mas
importante tener muy en cuenta el efecto
negativo de las radiaciones solares
sobre dicho PVC.
En muchos casos, en estas
formulaciones, al PVC se le incorporan
otros polímeros tales como etileno
acetato de vinilo (EVA), polietilenos
clorados (PEC)o polímeros acrílicos
(PAC), que mejoran las propiedades de
impacto, aunque, eso si, en detrimento
de otras características como puede ser
la rigidez o la temperatura de
reblandecimiento.
En lo que se refiere a aditivos, como
siempre que se trabaja con PVC, es
imprescindible la incorporación de
estabilizantes térmicos, que tienen la
misión principal de evitar la degradación
del polímero durante el proceso de
transformación en el que este está
sometido a altas temperaturas y cizallas.
Además, la elección del estabilizante
influye en el posterior comportamiento
del perfil transformado frente a los
efectos del calor y de la luz solar.
Sobre esta resistencia frente a la
radiación ultravioleta es muy importante
el uso de una pigmentación adecuada,
en la que ofrece un gran interés por su
efecto pantalla, el empleo de bióxido de
titanio y negro de carbono así como
absorbentes de luz ultravioleta.
En la tabla 5 se muestran una serie de
características de una formulación tipo
que cumple con las normas actuales.
Fabricación de los perfiles
La fabricación de un perfil a base de
PVC previsto para la fabricación de
ventanas, incluye las siguientes
operaciones básicas:
Mezclado de los distintos componentes
que forman parte de la formulación, tales
como resina, estabilizantes, lubricantes,
modificadores de impacto, pigmentos,
etc.
Extrusión del perfil mediante de una
extrusora que dispone de una boquilla
(hilera), que define la forma y
dimensiones del mismo.
Calibrado y refrigeración, operación que
se realiza a continuación de la extrusión
propiamente dicha, y que consiste en
dar la forma y dimensiones definitivas
al perfil mientras que la masa de material
que ha salido por la boquilla aún se
mantiene en estado plástico, enfriando
a continuación para mantener dicha
forma y dimensiones.
Coextrusión, cuando asi se precisa para
obtener perfiles con la cara superficial
de distinto color del resto del perfil, y
que consiste en hacer llegar a la boquilla
masas de distinto color procedentes de
dos extrusoras situadas en ángulo.
Cortado de los perfiles a las longitudes
deseadas contando para ello con sierras
especiales.
Los perfiles así fabricados, y de acuerdo
con la norma UNE 53360, se pueden
clasificar como principales, entendiendo
por tales aquellos que tienen una función
de soporte de esfuerzos en la ventana,
y auxiliares los que no la tienen.
Tres diseños típicos de perfiles
principales son los que tienen forma de
"L", "T" y "Z" mostrados en la Figura 1.
Fig. 1. Perfiles "L", "T", "Z".
Fabricación de las ventanas
La fabricación de las ventanas a partir
de los perfiles, es un proceso dividido
en distintas etapas, tales como cortado
de los mismos, fresado, reforzado, y la
operación fundamental que consiste en
la soldadura.
Los perfiles de PVC se unen, con las
superficies a soldar en estado
plastificado, dándole a estas superficies
una presión determinada. Para
conseguir esto existen en el mercado
una amplia variedad de máquinas en
las que a la hora de aplicarlas hay que
tener muy en cuenta los siguientes
parámetros:
Temperatura de la placa de soldar.
Tiempo de calentamiento de las
superficies a soldar.
Tiempo de unión y enfriamiento.
Presión de sujeción de los perfiles.
Presión de soldadura.
Una vez soldados los perfiles, las
operaciones finales consisten en la
limpieza de los cordones de soldadura,
colocación de las juntas, colocación de
los herrajes, colocación de los junquillos
de acristalar, acristalado y sellado. En
la figura 2 se presentan algunos de los
diversos sistemas de montaje de las
ventanas.
Resistencia mecánica
Las ventanas, en su utilización normal,
están sometidas a una serie de
esfuerzos tales como los provocados
por la acción del viento, golpes etc. De
ellos el más importante es el derivado
POLÍMEROS APLICADOS 27
Vol. 11, año 7, 2002

V E N T A N A S D E P V C
de la presión dinámica del viento pulsada
o transitoria.
Para que los perfiles soporten la presión
del viento, es necesario que posean la
rigidez apropiada, lo que se puede
conseguir a base de emplear materiales
con alto módulo de elasticidad y/o
elevados momentos de inercia de los
perfiles. Dado que el módulo de
elasticidad del PVC es relativamente
bajo, es fundamental que el diseño de
los perfiles sea tal que por su momento
de inercia y dimensiones, ofrezcan una
rigidez suficiente para soportar los
esfuerzos a los que van a estar
sometidos en condiciones extremas de
servicio; de no ser así se puede recurrir
a los refuerzos metálicos (Figura 3).
La resistencia al viento de las ventanas
se calcula haciendo uso de la norma
UNE 85204 mediante la cual se puede
clasificar una ventana. Distintas normas
fijan como flecha máxima de los perfiles
L/300, siendo L la luz entre apoyos del
elemento más desfavorable
considerado.
En lo que se refiere a resistencia al
impacto ya ha quedado dicho que es
una característica que se debe tener
muy en cuenta a la hora de estudiar las
formulaciones del PVC, y que es
frecuente el empleo en ellas de
POLÍMEROS APLICADOS
28 Vol. 11, año 7, 2002
mejoradores de impacto especialmente
cuando se prevé que las ventanas
puedan estar sometidas a bajas
temperaturas.
Comportamiento al calor
El calor puede provocar sobre una
ventana de PVC dos tipos de
deformaciones: reversibles debidas a
las dilataciones e irreversibles debidas
a la descongelación de tensiones
internas y a la fluencia.
Por lo que respecta a las deformaciones
reversibles, no hay que olvidar que el
coeficiente de dilatación lineal del PVC
es muy alto, aunque, en contra, su
conductividad térmica es muy baja, lo
que unido a que los perfiles son huecos,
el efecto de la dilatación se vea muy
reducido respecto a su valor teórico. De
todas formas, cuando es necesario, hay
que prever en su instalación, la junta de
dilatación adecuada entre la ventana y
la obra.
Las deformaciones irreversibles se
reducen cuidando el proceso de
extrusión de los perfiles para que no
queden estos cargados de tensiones,
además de emplear materiales con alta
temperatura de reblandecimiento. En
algunos casos, también es aconsejable
la utilización de refuerzos interiores y
evitar el uso de ventanas de colores
oscuros en zonas calurosas.
Estanquidad al agua
Se entiende por estanqueidad la
capacidad que tiene una ventana
cerrada de oponerse a las filtraciones
de agua.
Considerando que la estanquidad de
los ensamblados de perfiles soldados
es total, utilizando herrajes de calidad,
con los puntos de cierre necesarios, la
disposición de juntas apropiadas y los
drenajes correspondientes, con las
ventanas de PVC se obtienen resultados
muy favorables.
La clasificación de las ventanas, en lo
que se refiere a su estanquidad al agua,
se obtiene de acuerdo con los resultados
obtenidos en los ensayos realizados de
acuerdo con la norma UNE 85206.
Permeabilidad al aire
La permeabilidad al aire se define como
la cantidad de aire que pasa a través
de las juntas entre marco y hoja de una
ventana, por unidad de tiempo, metro
cuadrado de ventana y diferencia de
presión de diez paséales. Este valor se
consigue realizando ensayos de acuerdo
con lo indicado en la norma UNE 85214.
Aislamiento térmico
El aislamiento térmico de una ventana
depende del material con el que estén
fabricados los perfiles, así como del
diseño de los mismos,
independientemente de la gran influencia
que tiene en esta característica el tipo
de acristalamiento. Fijándonos
únicamente en los perfiles, su
aislamiento térmico esta condicionado
por su diseño y dimensionado, por el
espesor de sus paredes así como por
el grado de hermeticidad del sistema de
Fig. 2. Ejemplos de montaje Fig. 3. Perfil de PVC con refuerzo
metálico

V E N T A N A S D E P V C
juntas.
En AENOR se está trabajando en la que
actualmente es proyecto de norma UNE
85242 que se refiere a un método de
ensayo para calcular el coeficiente de
transmisión de calor de ventanas.
Aislamiento acústico
Se entiende por aislamiento acústico de
una ventana, la capacidad que tiene
esta de contrarrestar las fuentes de ruido
procedentes del exterior.
Lo mismo que en el caso del aislamiento
térmico, en el aislamiento acústico de
una ventana, tiene una gran influencia
el acristalamiento, y en lo que se refiere
a los perfiles de PVC, al ser su masa
menor que la del paramento que la
sustenta, presentan un aislamiento
acústico al ruido aéreo menor que este.
Otros factores que también tienen
influencia, aparte del material con el que
está fabricado el perfil, ya que modifica
la masa para un mismo volumen, son
el diseño de este por la inclusión de
elementos como pueden ser cámaras
de aire, el número de puntos de cierre,
la presión que ejerzan dichos puntos de
cierre, etc.
Exigencias de durabilidad
Se entiende que un elemento
constructivo ha terminado o ha cesado
de durar, cuando ha perdido, total o
parcialmente, una o varias de sus
propiedades, de tal forma que ya no es
apto para el empleo al cual había sido
destinado.
Las propiedades que debe conservar
son de naturaleza geométrica, física,
química y estética, y los factores que
provocan deterioro del elemento
constructivo pueden ser de naturaleza
física (mecánica, óptica, acústica,
eléctrica),química y de tiempo.
El envejecimiento es la alteración
irreversible, en sentido generalmente
peyorativo, que el tiempo causa sobre
el material.
Entre los factores exteriores que pueden
afectar a productos fabricados a base
de PVC expuestos a la intemperie están
los siguientes:
a) Temperatura
La temperatura juega un factor muy
importante en el envejecimiento del PVC,
y las reacciones que intervienen en dicho
envejecimiento son de naturaleza muy
compleja y no enteramente conocidas.
Entre los efectos de la temperatura, se
pueden anotar principalmente:
alteraciones del aspecto, del calor y de
las características mecánicas.
Ya ha quedado dicho anteriormente que
el PVC debe ser correctamente
estabilizado térmicamente no
solamentetratando de evitar su
degradación durante el periodo de
transformación, si no también una vez
en servicio.
b) Radiación ultravioleta
La radiación ultravioleta procedente del
sol, y el calor, son los dos parámetros
del clima que originan la mayor parte
de las transformaciones irreversibles
que sufre el PVC durante su utilización
al exterior. Las consecuencias de esta
degradación son de naturaleza química,
mecánica (microfisuración superficial) y
estética (cambio de color y alteración
de aspecto).
Si el PVC es de buena calidad y está
convenientemente estabilizado, puede
resistir largo tiempo la acción de la
radiación ultravioleta sin verse afectado.
c) Agua y vapor
El agua y el vapor de agua no juegan
un papel importante por ellos mismos
en el envejecimiento del PVC, pero
pueden servir de vehículo a los
contaminantes atmosféricos.
D) Agentes químicos
Una de las características que definen
al PVC es su notable inercia química,
aunque conviene destacar que le puede
afectar la acción de determinados
disolventes orgánicos que se pueden
encontrar en ciertas pinturas y barnices.
e) Agentes biológicos
El PVC ofrece una excelente resistencia
a los agentes biológicos.
Normalización y Certificación
AENOR (ASOCIACIÓN ESPAÑOLA DE
NORMALIZACIÓN Y CERTIFICACIÓN)
publicó en el año 1994 la revisión de la
norma UNE 53360 "Perfiles de poli
(cloruro de vinilo) no plastificado (PVC-
U) para la fabricación de ventanas" que
sustituía a la versión publicada en abril
de 1984.
Esta norma actualizada contempla las
características mínimas que deben
cumplir los perfiles fabricados a base
de PVC destinados a la confección de
ventanas y, o bien describe directamente
los métodos de ensayo o bien remite a
las correspondientes normas UNE
mediante las cuales se pueden
determinar dichas características.
Estas características son las siguientes:
Aspecto y color.
Dimensiones y tolerancias.
Peso lineal / masa del perfil.
Contracción térmica.
Resistencia al impacto (a -20°C)
Comportamiento después de
acondicionamiento a 150°C
Resistencia al envejecimiento.
En cuanto a Certificación, AENOR tiene
especificada la gestión técnica relativa
a la solicitud, concesión y uso de la
Marca de Calidad relativa a estos perfiles
y todo ello basado en la anteriormente
indicada norma UNE 53360.
POLÍMEROS APLICADOS 29
Vol. 11, año 7, 2002

POLÍMEROS APLICADOS
30 Vol. 11, año 7, 2002
Espacio de publicidad

M. Beltrán y A. Marcilla*
I. MOLDEO POR INYECCIÓN DE DOS
O MÁS MATERIALES
El moldeo por inyección de componentes
de diferentes materiales en un proceso
de una sola etapa ha sido conocido
desde hace, por lo menos, treinta años.
Al comienzo como moldeo por inyección
en dos colores, es decir, eran los colores
los que diferían, pero, hoy en día se
está incrementado la utilización de
diferentes materias primas con este
procedimiento. Esto puede incluir parejas
tales como por ejemplo, reforzado/no
reforzado, duro/blando, material
virgen/material reciclado, con aditivo
conductor/sin carga, etc.
El objeto de esta tecnología multimaterial
es la fabricación de moldeados con
propiedades hechas específicamente a
la medida del producto final. La
combinación de dos o más materias
primas se alcanza mediante una serie
de técnicas, que pueden ser
denominadas como procesos de molde
controlado o de máquina controlada.
Procesos de Molde Controlado
En los procesos de molde controlado
dos o más materias primas son
inyectadas a través de boquillas se
paradas en el mismo molde o en varios.
Las fases de inyección están retrasadas
en tiempo para acomodar el molde y
que permita funciones especiales que
tengan lugar en un molde sencillo o
múltiple.
1
Fig. 1. Dos o más moldes con base rotatoria en
la máquina de moldeo por inyección. La segunda
unidad de inyección se puede situar con respecto
de la primera, en paralelo, en ángulos rectos o
en cualquier otra configuración que se desee.
Procesos controlados por Máquina
Por procesos controlados por máquina
se entiende que son las técnicas en las
Fig. 2. Transferencia de la primera a la
segunda cavidad mediante un sistema
robotizado.
que el proceso mismo está gobernado
por la máquina. Por ejemplo, usando
una boquilla multicanal que dispone la
inyección de las dos materias primas
Tabla 1. Unión adhesiva del tipo de materiales flexible-rígido de una serie de parejas de polímeros.
Orden de inyección: 1°) Inyección del polímero rígido. 2°) Inyección del polímero flexible.
1. Muy buena adhesión, 2. Buena adhesión, 3. Pobre adhesión, 4. Sin adhesión
POLÍMEROS APLICADOS 31
Vol. 11, año 7, 2002

T E C N O L O G Í A D E I N Y E C C I Ó N M U L T I M A T E R I A L
Tabla 2. Unión adhesiva del tipo de materiales rígido-flexible de una serie de parejas de polímeros.
Orden de inyección: 1°) Inyección del polímero flexible. 2°) Inyección del polímero rígido.
1. Muy buena adhesión, 2. Buena adhesión, 3. Pobre adhesión, 4. Sin adhesión
en la manera deseada. El molde está,
por el contrario, diseñado como una
herramienta de moldeo por inyección
compacto más o menos convencional.
Battenfeid ha desarrollado sistemas de
máquinas con un diseño modular que
permite al procesador configurar la
máquina de la mejor forma para alcanzar
los requerimientos del moldeo.
Principio del procedimiento
POLÍMEROS APLICADOS
32 Vol. 11, año 7, 2002
El modeo por
inyección de
dos o más
materiales es
un proceso de
m o l d e
controlado.
Las dos o más
materias
primas son inyectadas en diferentes
cavidades, o en dos o más moldes que
deben ser abiertos y cerrados en cada
inyectada. El principio del procedimiento
se muestra en los diagramas de la Figura
1. Los moldes, que pueden ser dos o
más de dos, están montados sobre una
base rotatoria fijada a la máquina de
moldeo por inyección. La segunda
unidad de inyección se puede situar con
respecto de la primera, paralela, a
ángulos rectos o en alguna otra
configuración que se desee.
Fig. 3.
(a) Tapadera en PP-TF con junta de
elastómero termoplástico (TPE).
(b) Enchufe para condiciones de
humedad en PP-TF con cierre de
elastómero termoplástico (TPE).
(c) Moldeado en dos colores con cierre
flexible.
La operación completa se realiza de la
siguiente manera: en primer lugar la
materia prima 1 se inyecta en el molde,
después de que el molde se abre, el
moldeado permanece en la mitad móvil
y se rota junto con la otra mitad de molde
en línea con la cavidad B, en la que se
inyecta el segundo material a través de
la unidad 2. Las mitades del molde que
están situadas sobre la base son
idénticas, mientras que son diferentes
las del plato fijo.
Cada vez que el molde se abre se
expulsa un componente acabado de la
cavidad B. La segunda unidad de
inyección puede ser dispuesta en
paralelo o verticalmente, como se
muestra en la Figura 1, a ángulos rectos
o en otras posiciones de acuerdo con
la disposición del molde y de la máquina.
Una disposición vertical de la segunda
unidad de inyección es particularmente
común en máquinas más pequeñas.
El mecanismo de rotación puede ser
construido en el mismo molde. En este
caso no se requiere una base rotatoria
en la máquina. El molde se construye
como unas unidades, el total de las
cavidades o partes de las cavidades
son rotadas, por lo que el moldeo se
lleva a cabo en cavidades de diferentes
formas para cada material,
sucesivamente, como se muestra en la
Figura 1. Se pueden montar dos moldes
en una máquina, uno al lado del otro, o
uno encima del otro y tener un robot
que transfiera
el moldeado
hecho en la
cavidad A,
después de
la apertura
del molde, a
la cavidad B,
en donde es
Fig. 4.
(a) Guía para cable en poli(propileno) (PP)
con junta de elastómero termoplástico
(TPE). Transformador: Stewing.
(b) Pilotos traseros de un automóvil
moldeado de polimetacrilato de metilo
(PMMA) en tres colores.
(c) Panel de control en tres colores.

T E C N O L O G Í A D E I N Y E C C I Ó N M U L T I M A T E R I A L
Fig. 5. Principio de moldeo mediante forma
combinada en un molde con barreras móviles
Fig. 6. Inyección de material 1 en la primera
parte de la cavidad. La segunda parte de la
cavidad se ha bloqueado mediante una corredera
móvil
Fig. 7. Inyección de material 2 en una segunda
parte de la cavidad del molde.
sobremoldeado con el segundo material
como se muestra en la Figura 2. Con
esta técnica es especialmente
importante que las dos estén
emparejadas.
Combinaciones de materias primas
Dependiendo de la aplicación, se
emplean materiales que tengan buena
adhesión o que no tengan ninguna
adhesión.Si se requiere una buena unión
Fig. 8. Principio de producción de una pieza con
labio sellante sobremoldeado en molde con
barrera móvil.
entre los polímeros, se debe dar uno
cuenta que hay siempre un ciclo entre
la inyección del primer y segundo
material. Así el primer material estará
casi completamente enfriado antes de
que el segundo sea inyectado. Para
obtener buena adhesión, se debe prestar
atención no solamente a la elección de
materiales sino también el orden de su
inyección. Si el polímero con la
temperatura de procesado más baja se
inyecta primero, seguido de otro con
Fig. 9. Inyección de material 1 en la primera
parte de la cavidad, mientras tanto la segunda
parte permanece cerrada por medio de la
corredera.
Fig. 10. Inyección de material 2 en la segunda
parte de la cavidad. La corredera ha sido
desplazada
temperatura más alta, se alcanzará
mejor adhesión que haciéndolo en orden
inverso. Es especialmente deseable una
buena adhesión para combinaciones de
tipo blando-rígido. Las Tablas 1 y 2
muestran alguna de las combinaciones
de materiales con el tipo de adhesión
alcanzada. Puesto que las temperaturas
de procesado para materiales flexibles
son, normalmente, más bajas que para
los materiales rígidos, la adhesión de
materiales rígidos a materiales flexibles
es, generalmente, mejor que el otro
camino indicado.Battenfeid tiene una
amplia experiencia en el campo de
combinaciones de materias primas. Sin
embargo, si se tienen que hacer
moldeados, con una junta móvil, en una
sola etapa, entonces las materias primas
poliméricas deben de ser elegidas de
tal forma que no tengan adhesión. Es
entonces posible alcanzar el movimiento
que se requiere después de que la pieza
ha sido desmoldeada.
Aplicaciones
En las Figuras 3 y 4 se muestran una
serie de productos obtenidos mediante
esta técnica de moldeo por inyección.
En ambas podemos ver algunas de las
combinaciones de materiales para la
fabricación de artículos de varios
componentes basadas en el molde. En
esta técnica se presta una especial
atención a la capacidad adhesiva de las
diferentes combinaciones de materiales.
Algunos datos de estos tipos de parejas
así como su procedimiento de aplicación
han sido dados anteriormente en las
Tablas 1 y 2. Las fotografías que se
muestran en las Figuras 3 y 4 nos
aportan una pista de enorme potencial
de la tecnología de varios componentes
para fabricación desde piezas para la
industria del automóvil hasta grandes
carcasas de máquinas y otros aparatos.
Podemos concluir que la tecnología de
inyección multimaterial mediante moldeo
por inyección de dos o más materiales
puede ofrecer opciones, basadas en el
molde, como las siguientes:
* Un molde, o varios, con cavidades
para cada material, instalado en un plato
giratorio posiciona las cavidades
adecuadamente para la inyección
simultánea de los materiales.
* Mediante un mecanismo giratorio
instalado en el propio molde se
posicionan las cavidades para la
inyección.
* Al abrirse el plato de cierre un robot
extrae la pieza inyectada con el primer
POLÍMEROS APLICADOS 33
Vol. 11, año 7, 2002

T E C N O L O G Í A D E I N Y E C C I Ó N M U L T I M A T E R I A L
material y la lleva a un segundo molde
en el que se inyecta un segundo
material.
II. MOLDEO POR
INYECCIÓN COMPUESTO
DE DOS O MÁS MATERIALES.
FORMA COMBINADA.
En este otro proceso de moldeo
controlado, en contraste con el moldeo
por inyección de multi-materiales, se
usa un molde único o cavidad que tiene
inserciones móviles que bloquean una
o varias partes de la cavidad al comienzo
del proceso.
Principio del Proceso
El primer polímero se inyecta en el
molde, por lo que solamente se llena la
primera parte de la cavidad. Unos
segundos después de la inyección del
primer material, se activan los núcleos
o inserciones móviles en el molde para
dar acceso a la segunda parte de la
cavidad en la que es inyectado el
segundo polímero.
El principio del moldeo mediante forma
combinada puede comprenderse
fácilmente a partir de la secuencia de
diagramas que se muestran en la Figura
5. El producto moldeado puede ser
hecho a partir del mismo o de diferentes
polímeros.
Los límites a las posibles aplicaciones
de este proceso vienen, solamente,
condicionadas por la geometría del
producto moldeado. Debe de ser posible
construir en el molde insertos móviles
que pueden cerrar espacios para la
segunda inyección mientras dejen
abierta la cavidad para la primera
inyección.
POLÍMEROS APLICADOS
34 Vol. 11, año 7, 2002
Fig. 11.
(a) Parte seleccionada de un parachoques. La
parte roja se inyecta antes de la negra.
(b) Sección de una pieza moldeada en
poli(propileno) (PP) con sobremoldeo de labio
sellante de termoplástico elastomérico (TPE)
sobre ambos bordes.
(c) Cubierta en poli(propileno) reforzado (PP)
con sellante sobremoldeado en termoplástico
elastomérico (TPE)
Es la denominada inyección de unión
en la que sólo se utiliza un molde con
mecanismos de cierre internos, que se
abren para permitir la entrada del
material en determinadas zonas del
molde conforme se suceden las
diferentes inyectadas. En las Figuras 5
a la 10 se muestran estas ideas de una
forma esquemática.
Combinación de materias primas
Las combinaciones de materias primas
se consideran de la misma forma que
para el moldeo por inyección de
multimateriales. Puesto que hay sólo
unos segundos entre las dos inyecciones
más que un ciclo completo, el grado de
adhesión que se puede obtener es
incluso mejor que con el moldeo por
inyección multimaterial. Esta técnica
ofrece ventajas especiales para
moldeados con segmentos movibles.
Fig. 12.
(a) Parachoques con guarda baja en
poli(propileno) (PP) -caucho de etileno-propileno
-dieno monómero (EPDM) el parachoques y el
spoiler están hechos en PP de diferentes tipos.
(b) Moldeo en poli(propileno) (PP) con sellante
de termoplástico elastomérico (TPE).
(c) Tapadera hecha en poli(propileno) con
sellante de termoplástico elastomérico (TPE).
Moldeado para AEG por Honasco.
Aplicaciones
En las Figuras 11 y 12 se muestran una
serie de piezas moldeadas mediante
esta técnica. Estos los ejemplos incluyen
principalmente componentes para la
industria del automóvil como, por
ejemplo, parachoques hechos
directamente en dos materiales y en
dos colores [Figura 11a], la parte roja
se inyecta en primer lugar, y la negra
en segundo. Parachoques con guarda
baja en polipropiieno-copolímero de
etileno-propileno-butadieno-dieno
monómero, en esta pieza se han
utilizados dos tipos de poli(propileno)
diferente [Figura 12(a)]. Piezas para
cierres estancos (Figuras 11 (b) y
12(b).Otras aplicaciones pueden ser
como las que se indican en las Figuras
11(c) y 12(c).

l proceso de producción consiste en la transformación de granza de material en una hoja fina y transparente
de material polímero. La anchura y el grosor del filme varia de acuerdo a los parámetros fijados de antemano
por la empresa que fabrica el filme. En terminos generales el proceso de producción consta de 7 pasos:
1) Almacenamiento, dosificación, secado y purificación de la granza de material polímero, la cual sera el componente
principal del filme. El propósito de este procedimiento es obtener una perfecta dosificación
y una completa y muy homogenea mezcla de la granza.
2) Fusión de la composición por calentamiento de la granza (extrusión) para obtener
una mezcla viscosa con una temperatura de hasta 250 oC.
3) Extensión de la mezcla fundida de alta viscosidad en un rodillo. En él las moléculas plásticas cristalizan y se
forma una hoja de filme denominada filme extendido.
4) Se realiza un primer estiramiento del filme en la dirección
longitudinal de la maquina, Estirado MDO ( Machine Direction
Orientation), obteniéndose un filme orientado uniaxialmente (filme
mono-orientado).
5) Se realiza un Segundo estirado en la dirección transversal
de la maquina, Estirado TDO ( Transverse Direction Orientation),
obteniendose un filme ya perfectamente bi-orientado.
6) Tratamiento de la superficie, se obtiene una superficie perfecta y lisa mediante
diversos tratamientos de laminación.
7) Recogida o bobinado del filme bi-orientado. La anchura del bobinador varía de
4.2 a 8m. El filme ya esta semiacabado para su posterior, y ultimo procesado en
la industria final.
POLÍMEROS APLICADOS 35
Vol. 11, año 7, 2002

Espacio de publicidad

Por Carlos Quezada F., Ing. CIP Chile
Desde que en la década del 70 se
inició el desarrollo de Polietilenos con
aplicación práctica al área industrial con valor
agregado técnico “mucha agua ha pasado
por las tuberías“, y hoy este material es
ampliamente utilizado en el área del transporte
y conducción de aguas sanitarias.
Haciendo un poco de historia, el
desarrollo de nuevos tipos de Polietileno de
Alta Densidad ( HDPE ) ha sido vertiginoso
y seguirá creciendo en términos casi
exponenciales, como se observa en el gráfico
Nº 1
Gráfico N° 1
DESARROLLO DE TIPOS
DE POLIETILENO
En los primeros años 70, aparece
la 1ª. Generación de PE 63, en los 80 la 2ª.
Generación PE 80 y en 1988 SOLVAY fabrica
por primera vez el PE 100. A medida que se
desarrollan nuevos tipos se observa una
mejoría sustancial en las propiedades del
material ( resistencia mecánica / rigidez )
debido a cambios en la estructura molecular
(distribución de PM, copolimerización y otros)
que logran diferentes fabricantes.
Lo anterior se ha traducido en un resultado
técnico-económico ampliamente favorable a
la utilización de Polietileno en la fabricación
de tuberías para la conducción de agua como
se muestra en el gráfico Nº 2
Como buen material y que se
precie de tal lleva asociado a su desarrollo
un soporte técnico que avala sus
Gráfico N° 2
características ( buenas y malas ). Ello se
tracude en una normalización específica de
alto contenido tecnológico respaldada por
una innumerable cantidad de experiencias,
ensayos y aplicaciones prácticas de éxito.
Los fracasos, en general, corresponden a
situaciones de
a) Ignorancia técnica desde el punto de vista
de “diseñar con materiales no tradicionales
cuyo comportamiento es vizcoelástico y cuya
estructura interna es de carácter estadístico
(no hay fusión, no hay punto de fusión, no
hay cristales, etc.)
b) Mal uso del material durante su uso ( se
sobrepasan las propiedades del material como
temperatura, dureza, resistencia química,
etc.)
c) Por carencia de información y soporte
técnico debidamente validado
d) Finalmente, por un enfoque que
permítanme denominar “ xenofóbico “ (se
suele decir “ esto es de plástico “ rebajando
la calidad sin el menor argumento técnico)
Esta normalización, además de darnos la
posibilidad de “aplicar con menor riesgo” es
indispensable para un mercado del agua que
está muy reglamentado, que es de alto
contenido técnico y nos permite intercambiar
competencias a nivel interno y externo.
Las normas de interés son :
ISO 4427 : Especificaciones de Tuberías de
PE para el suministro de agua
ISO 9080 : Cálculo de curvas de regresión y
determinación de MRS
ISO 12162 : Clases de MRS
Los estándares para el agua según ISO 4427
y pr EN 12201 se muestran en Tabla 1:
NORMA ISO 4427
Por su amplia aplicación haremos
un análisis general de los alcances de la
norma ISO 4427. Esta norma establece
parámetros de aplicación para el Polietileno
en la fabricación de tuberías para el suministro
de agua.
Del Material:
Las tuberías serán fabricadas desde PE que
solamente contenga estabilizadores anti UV,
antioxidantes y pigmentos requeridos en
conformidad a especificaciones y uso.
Las tuberías deberán ser negras, azules o
negras con líneas azules. El material de las
líneas azules deberá ser del mismo tipo de
resina de la tubería (coextrusión)
El contenido de negro (carbón) deberá estar
en el rango de 2 y 2.5 % en peso medido de
acuerdo a ISO 6964. La dispersión del carbón
deberá ser igual o menor al grado 3 de
acuerdo a ISO 11420. La dispersión del
pigmento azul será igual o menor al grado 3
de acuerdo a ISO 13949
De la estabilidad térmica:
El tiempo de inducción para PE 63, 80 y 100
será a lo menos de 20 minutos cuando se
testea a 200 ºC determinado según ISO/TR
10837
Del material reprocesado (reciclado):
Puede utilizarse material reprocesado
generado de la fabricación propia de tuberías
y que responda a las especificaciones de esta
norma (caracterización)
De los efectos sobre la calidad del agua de
consumo humano:
La concentración de sustancias, agentes
químicos y biológicos emanados de materiales
en contacto con agua de beber no debe
sobrepasar los valores máximos
recomendados por World Health Organization
en su publicación Guidelines for drinking water
quality, Volumen 1: Recomendaciones o lo
requerido por la EEC Council Directive de 15
Julio de 1980 sobre la calidad del agua para
consumo humano.
De la designación y clasificación :
Los compuestos (resinas) de PE serán
designados por el tipo de material según el
nivel mínimo de resistencia requerido que
POLÍMEROS APLICADOS 37
Vol. 11, año 7, 2002

H D P E , T U B E R Í A S P A R A L A C O N D U C C I Ó N D E A G U A S
sea aplicable y que se especifica en la Tabla
2, cuando el límite mas bajo sLCL sea
determinado por ISO/TR 9080 y éste sea
clasificado de acuerdo con ISO 12162 para
obtener el MRS
La validez de la designación será certificada
por el fabricante de la resina o en el caso de
“master bach” por el fabricante de tuberías
La resistencia de diseño sS de la tubería se
debe obtener aplicando un coeficiente de
diseño C no inferior a 1.25 para el valor del
MRS del material
De la densidad e índice de fluidez:
El fabricante de resina proveerá de
información sobre la densidad e índice de
fluidez del material.
Cuando se mida según ISO 1133 el índice
de fluidez (MFI) deberá responder a:
a) El MFI no se desviará en +- 30 % del valor
especificado por el fabricante
b) El cambio en MFI causado por
procesamiento del material deberá ser menor
al 25 %
De las dimensiones de las tuberías:
Las dimensiones de las tuberías serán
medidas de acuerdo a ISO 3126
El diámetro nominal externo estará de acuerdo
a ISO 161-1
Las tolerancias sobre el diámetro externo
estarán de acuerdo a ISO 11922-1 y serán
grado A para tuberías con tolerancias
normales (NT) y grado B para tuberías con
tolerancias cerradas (CT)
El espesor nominal se mide de acuerdo a
ISO 4065 y estará en correspondencia con
la presión nominal seleccionada
(considerando que por razones de soldaduras
de unión el espesor está limitado a un mínimo
de 2.3 mm). La tolerancia sobre el mínimo
POLÍMEROS APLICADOS
38 Vol. 11, año 7, 2002
espesor de pared
aceptable en cualquier
punto estará en
conformidad con ISO
11922-1 según grado T
para emin menor o igual
a 16 mm y en grado U
para emin mayor a 16 mm
La ovalidad de tuberías
después de la extrusión
pero antes del
enfriamiento, deberá estar
conforme a ISO 11922-1
y será grado K para PE 32 y PE42 y grado
N para PE 63, PE 80 y PE 100
La longitud de las tuberías rectas y enrolladas
no serán menor a lo acordado entre proveedor
y cliente
De las características mecánicas:
La resistencia hidrostática determinada bajo
ISO 1167 debe estar conforme a la Tabla 3
Si ocurre una fractura frágil en menos de 165
horas esto constituirá una falla
Si en el test de 165 horas se produce una
fractura dúctil antes de la 165 horas un nuevo
test debe realizarce a menor solicitación.
De la características físicas:
En la determinación de la estabilidad térmica
del PE, el tiempo de inducción para muestras
tomadas de tuberías en base a PE 63, 80,
100 deben ser a lo menos de 20 minutos
cuando de determina en base a ISO/TR
10837. La muestra debe tomarse desde la
superficie interna de la tubería
La reversión longitudinal determinada de
acuerdo a ISO 2505-1, método A o B, no será
mayor al 3 %. Los tiempos del test se dan en
ISO 2505-2 y las temperaturas serán:
98 – 102 ºC para PE 32 y PE 40,
108 – 112 ºC para PE 63, PE 80 y PE 100
Para tuberías
de diámetro
externo mayor
a 200 mm se
pueden usar
segmentos
cortados
P a r a
determinar el
efecto de la
humedad, las
Espacio de publicidad
tuberías deberán ser expuestas a las
condiciones que explica la ISO 4427 en Anexo
A. Una vez expuesta a una energía solar de
a lo menos 3.5 Gj/m2 la tubería deberá
soportar los siguientes requerimientos:
a) La resistencia hidrostática determinada
según lo dicho anteriormente a 80 ºC será
de a lo menos 165 horas
b) La elongación a rotura determinada de
acuerdo a ISO 6259-1 e ISO 6259-3 será de
a lo menos 350 %
c) El tiempo de inducción medido de acuerdo
a ISO/TR 10837 con muestra tomada desde
la superficie externa de la tubería será de a
lo menos 10 minutos a 200 ºC
De la compatibilidad de soldadura
(plastificación):
Si las tuberías fabricadas de PE 63, PE 80 o
PE 100 se unen con soldadura por placa
calefactora o usando accesorios de
electrofusión utilizando diferentes tipos, la
unión deberá estar de acuerdo a los
requierimientos de la Tabla 3
Materiales designados PE 63, PE 80 o PE
100 que tengan un Indice de Fluidez (190 ºC
/ 5 kg) entre 0.2 y 1.3 gr/10min se considerarán
compatibles para efectos de plastificación
De la marcación:
Todas las tuberías serán marcadas en forma
indeleble máximo cada 1 m
Las marcas deberán indicar a lo menos:
- Nombre del fabricante y/o marca comercial-
- Diámetro nominal externo x espesor de
pared nominal
- Tolerancia de diámetro externo (A o B)
- La designación del material de la tubería
- La presión nominal
- La serie de la tubería (S o SDR)
- Período de fabricación (fecha o código)
- El número del International Standard
- La palabra “water” puede ser incluída si la
tubería conduce agua para beber

Por Peter Mapleston 2
La pultrusión de termoplásticos,
que es una tecnología que muchos
han tratado de utilizar, pero que
ha encontrado poca aplicación
práctica al sacarla del laboratorio, parece
estar lista a penetrar y conquistar los
mercados masivos. Compañías como Dow
Chemicals han desarrollado tecnologías
de alta velocidad para la producción de
pultrusiones de alto rendimiento basadas
en una version rígida modificada de su
Poliuretano Termoplástico Isoplast (TPU),
y está siendo seguida rapidamente por el
fabricante de vidrios Vetrotex, cuyo
innovativo Twintex polipropileno/vidrio
(rovings) han sido informados como muy
adecuados para el proceso.
Los compositos Dow estan fabricados
sobre lineas híbridas, con el melt o fundido
entregado por extrusión a una sección de
pultrusión. La Gerencia de Desarrollo
Comercial para Fulcrum Technology, dice
que el truco esta en la resina. Al TPU
modificado se le denomina un polímero
vivo porque se despolimeriza con las
temperatures de procesamiento, y luego
se repolimeriza en una fracción de
segundo a medida que se enfría. Su peso
molecular cambia por un factor de
alrededor de 10, reduciendo drásticamente
su viscosidad, y haciendo posible un
completa humectación (wet-out) de las
fibras, incluso en lineas de alta velocidad
con muy elevados niveles de refuerzo.
Fulcrum no pretende competir con los
materiales compuestos termoestables,
sino mas bien ampliar el horizonte de
aplicaciones para compositos en general.
Dow dice que se enfocará a las
aplicaciones de volumen en acero,
aluminio y Madera, sin embargo, es
probable que algunas aplicaciones se
cambiarán de los termoestables a los
termoplásticos, dada sus numerosas
Revista POLÍMEROS APLICADOS
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APLICANDO PLÁSTICOS EN LA MINERÍA
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POLÍMEROS APLICADOS.
Publicación editada por el Centro de Ingeniería de
Polímeros, CIP Chile Ltda.
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ventajas. Los precios de los productos
Fulcrum deben ser comparables a las
pultrusiones termofijas.
Comportamiento: Fulcrum Technology
dice que los compositos termoestables
tienen baja elongación al momento de
rotura,Pero los compuestos tienen una
muy alta elongación al punto rotura. Las
POLÍMEROS APLICADOS 39
Vol. 11, año 7, 2002

esinas termoestables tienen un
estiramiento de no mas del 10%, mientras
que los TPU tienen una elongación
máxima que va de 30 á 160%. En pruebas
simples de pesos en caída, los compositos
Fulcrum absorben mas del doble de
energía que los de poliester pultruidos con
cargas similares de vidrio. La fuerza de
tracción ( por sobre1000 Mpa) y el modulo
de esfuerzo (alrededor de 45 Gpa) son
similares o mejores que los poliesteres
pultrusionados.
Los compositos basados en la tecnología
Fulcrum contienen entre 45 y 85% de fibra
de vidrio en peso, lo que se acerca al
máximo teórico. Tienen una temperatura
máxima de uso de alrededor de 100oC, y
la Dow esta trabajando en esto para
alcanzar niveles de 130oC
Los pultruidos de termoplásticos son
totalmente reciclables, el molido puede
ser usado como un compuesto de moldura
de inyección de alta terminación,
comparable a varillas de nylon cargadas.
Fulcrum dice que esto será importante a
corto plazo para procesadores que
Ingeniería Amigable Es Nuestro Estilo
POLÍMEROS APLICADOS
40 Vol. 11, año 7, 2002
...LOS PLÁSTICOS A LA VANGUARDIA TECNOLÓGICA
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producen desechos cuando cortan piezas
dimensionadas; y a mediano y largo plazo
tendrá ventajas para reciclar desechos de
post-consumo. Una segunda ventaja
relacionada al medio ambiente es que los
compositos termoplásticos virtualmente
no producen emisiones volátiles como en
cambio, si lo hacen, los compositos de
poliester.
Las varillas Fulcrum han sido pultruídas
a razón de cerca de 10 m/minuto, la meta
es por sobre los 30m/minuto. Por otro
lado, las pultrusiones termofijadas son
normalmente pultruídas a no mas de
2m/minuto.
Podría haber una mayor salida para
Fulcrum como una alternativa a los
refuerzos de acero en el concreto. El acero
se corroe con el tiempo, y los compositos
termoestables han fallado ampliamente
en penetrar el mercado, ya que no pueden
doblarse como tampoco adhieren bien al
concreto. Otras posibles aplicaciones
incluyen marcos de asientos de
automoviles, perfiles de ventanas,
componentes medicos (Instrumentos y
herramientas quirurgicas, extremidades
artificiales o protesis), barreras de
protección en autopistas, escaleras, palos
de hockey, vainas de flechas e incluso
armado de sostenes.
El reciente estreno de la Pultrusión PP
El fabricante de vidrios Vetrotex, Francia,
tambien está en la mira del éxito con su
Twintex (rovings), que consisten en fibras
de vidrio y filamentos termoplásticos
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íntimamente ligados y producidos en
plantas derivadas de los antiguos hornos
para vidrios.
Twintex se fabrica en Wichita Falls, Texas,
y Vetrotex está planeando una producción
europea, Los grados corrientes estan
basados en PP, y los grados de polyester
termoplástico debutaron en el 2001.
Los filamentos se humectan
completamente -hasta el 75% del
compuesto- durante subsecuentes
procesos de plastificado los (rovings)
pasan por un horno infrarojo y luego por
una serie de rodillos calentados para
impregnar las fibras, y luego a traves de
un cabezal. En el proceso denominado
pulextrusión, un cabezal contrasentido de
la fibra despues de pasar por los rodillos
de impregnación, cubre al Twintex con
una piel termoplástica. Tambien se pueden
alpicar rodillos despues del teñido para
darle textura de superficie.
Varios clientes están construyendo lineas
de pulextrusión. Un proyecto mayor es
para la producción de pulextrusionados
con pieles de PP rellenos de madera
El contenido total de fibra de vidrio es
alrededor de un 20%.
Al igual que Fulcrum, las pultrusiones
Twintex (75%vidrio) tienen una mucho
mas alta resistencia al impacto que las
pultrusiones termoestables (Charpy es
445 kj/m2), en cambio el modulo de flexión
es ligeramente mas pobre (38 Gpa).