PPO/PS
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PPO/Polistireno
Mezcla polimérica de PPO (polióxido de fenileno) con PS (poliestireno) o con HIPS (poliestireno de alto impacto), el PPO es muy caro, el precio por contra PS es muy bajo, esta mezcla compone una familia con amplia combinación de propiedades mecánicas, térmicas y eléctricas. Las mezclas miscibles de PPE y resinas estirénicas a menudo se denominan resinas de PPE modificadas. Las resinas estirénicas pueden variar de poliestireno cristalino a poliestireno de alto impacto (HIPS). Las propiedades de las mezclas miscibles deberían ser aditivas (comportamiento lineal) en función de la contribución lineal de cada fracción de polímero. Algunas propiedades, como las temperaturas de transición vítrea y las temperaturas de distorsión térmica, exhiben un comportamiento casi lineal en las mezclas de PPE/PS. Las características de PPO/PS varían con el contenido de PS. Para una mezcla del 50% PPO + 50% PS puro, la densidad es de 1,06, Tg es de entre 130°C y 145°C y la temperatura máxima de funcionamiento es de 80°C. PS proporciona la facilidad de procesabilidad. PPO es un material amorfo fácilmente inyectable. La procesabilidad es debido a la excelente compatibilidad con el PPO PS, mezclas de PPO + PS se refieren como "PPO modificado". PPE / HIPS (poliestireno de alto impacto) o PPE/PS (poliestireno): buena estabilidad dimensional, alta resistencia a la humedad, resistencia al impacto, resistencia al impacto a baja temperatura, baja deformación, procesamiento mejorado. Las aplicaciones se encuentran en paneles de instrumentos automotrices, molduras interiores, chasis de equipos comerciales, electrodomésticos y aplicaciones eléctricas, incluidas aquellas que requieren retardo de llamas, electrodomésticos, edificios y construcciones médicas.
Si se mezcla poli (2,6-dimetil-p-fenileno óxido) (Tg 208°C) con poliestireno (Tg 90°C) en cantidades iguales, se obtiene un polímero transparente que por análisis calorimétrico y de pérdida dieléctrica indica una sola Tg de aproximadamente 150°C. Estos resultados indican un nivel molecular de mezcla, pero este punto de vista se ve algo perturbado por la observación de dos transiciones cuando se miden con métodos dinámicos. Estos resultados llevan a la conclusión de que aunque el grado de mezcla es bueno, no lo es a nivel segmentario. Dado que tanto el poliestireno como el poli (óxido de 2,6-dimetil-p-fenileno) tienen transiciones secundarias similares a aproximadamente 116°C, las mezclas también muestran esta transición. En el caso de la Tg principal, esta tiende a variar en proporción aproximada a la relación de los dos polímeros. Dado que las propiedades eléctricas de los dos polímeros son muy similares, las mezclas también tienen características eléctricas similares. Dado que el poliestireno tiene una viscosidad mucho más baja que el polímero de óxido de fenileno a las temperaturas de procesamiento relevantes para este último, la viscosidad de las mezclas se reduce a estas temperaturas en comparación con la resina de óxido de polifenileno. Al igual que el poliestireno, pero a diferencia del PPO, las mezclas son muy pseudoplásticas, y las viscosidades aparentes disminuyen con mayores velocidades de cizallamiento. Aunque los primeros PPO modificados comerciales pueden considerarse derivados de tales mezclas de PPO-poliestireno, hoy en día se pueden reconocer tres clases distintas de material:
- Mezclas de PPO con un material estirénico, generalmente, pero no siempre, de alto impacto
- Mezclas de PPO con poliamidas. (A continuación, se denominan PPO de poliamida)
- Otras mezclas, como el poli (tereftalato de butileno) y el poli (sulfuro de fenileno), que son materiales especializados
Al igual que el poliestireno, la mezcla de PPO/PS tienen las siguientes características útiles:
- Buena estabilidad dimensional (y baja contracción por moldeado), lo que permite
- Baja absorción de agua. (3) Excelente resistencia a la hidrólisis
- Muy buenas propiedades dieléctricas en un amplio rango de temperaturas
Además, a diferencia del poliestireno: la producción de molduras con estrechas tolerancias dimensionales. Tienen temperaturas de distorsión por calor por encima del punto de ebullición del agua, y en algunos grados esto es tan alto como 160°C. La gama de mezclas ahora disponible comprende un amplio espectro de materiales superior en muchos aspectos, particularmente la resistencia a la deformación por calor, a los termoplásticos de uso general, pero a un precio más bajo que los materiales más resistentes al calor como los policarbonatos, sulfuros de polifenileno y polisulfonas. En la actualidad los materiales que más se acercan a ellos en propiedades son las mezclas de ABS / policarbonato. Al igual que otros 'termoplásticos de ingeniería', hay cuatro grupos principales de PPO modificados disponibles. Son:
- Grados no autoextinguibles con una temperatura de distorsión por calor en el rango de 110-160 ° C y con una resistencia al impacto Izod con muescas de 200-500 J / m
- Grados autoextinguibles con temperaturas de distorsión por calor y resistencias al impacto ligeramente más bajas
- Grados reforzados con vidrio no autoextinguibles (10, 20, 30% de fibra de vidrio) con temperaturas de distorsión por calor en el rango de 120-140 ° C
- Grados reforzados con vidrio autoextinguible
Entre los grados especiales que deben mencionarse están los que contienen agentes espumantes para su uso en la fabricación de espumas estructurales. Los óxidos de polifenileno modificados se pueden extruir, moldear por inyección y moldear por soplado sin demasiada dificultad. Normalmente, el secado previo de los gránulos solo es necesario cuando se han almacenado en condiciones de humedad o cuando se requiere un acabado óptimo. Al igual que con otros materiales, se debe tener cuidado para evitar el sobrecalentamiento y los puntos muertos, mientras que las máquinas deben ser lo suficientemente resistentes y / o con calentadores de suficiente potencia. Las condiciones de procesamiento dependen del grado utilizado, pero en el moldeo por inyección una temperatura de fusión típica estaría en el rango.La introducción de grados de espuma estructural, reforzada con vidrio y autoextinguible ha llevado a un aumento constante en el uso de estos materiales en cinco áreas de aplicación principales . Estos son:
- La industria automotriz
- La industria eléctrica
- Radio y televisión
- Máquinas comerciales y carcasas de ordenadores
- Bombas y otras aplicaciones de plomería
El uso en la industria automotriz surge en gran medida de la disponibilidad de grados de alto impacto con temperaturas de distorsión por calor superiores a las de los termoplásticos de uso general. Los usos específicos incluyen paneles de instrumentos, revestimiento de la columna de dirección, consolas centrales, carcasas de altavoces, rejillas y boquillas de ventilación y estantes para paquetes. En los sistemas de refrigeración, se han utilizado grados reforzados con vidrio para radiadores y tanques de expansión, mientras que varios componentes de los sistemas de calefacción de automóviles ahora también se producen a partir de PPO modificados. La estabilidad dimensional de los productos, las excelentes propiedades dieléctricas y las altas temperaturas de distorsión por calor también se han utilizado en piezas eléctricas de automóviles, incluidos conectores de cables y casquillos de bombillas. Los materiales también se utilizan cada vez más para el acabado exterior de los automóviles, como las rejillas de entrada y salida de aire y las carcasas de los espejos exteriores. En la industria eléctrica, las aplicaciones más conocidas incluyen armarios de distribución, cajas de fusibles y carcasas para pequeños motores, transformadores y circuitos de protección. Los usos de la radio y la televisión surgen en gran medida de la capacidad de producir componentes con un alto nivel de precisión dimensional junto con buenas propiedades dieléctricas, altas temperaturas de distorsión por calor y la disponibilidad de grados de autoextinción. Los usos específicos incluyen formadores de bobinas, horquillas de deflexión de tubos de imagen y montajes de tarjetas de inserción. Los grados reforzados con vidrio han reemplazado ampliamente a los metales en bombas y otras partes funcionales en equipos de lavado y sistemas de calefacción central. En la fabricación de carcasas de máquinas y ordenadores comerciales, los materiales de espuma estructural han encontrado algún uso.
Procesamiento de PPO estirénicos
El procesamiento de mezclas de un material amorfo (poliestireno) y un material cristalino con un alto punto de fusión (PPO) refleja la naturaleza de los materiales constituyentes. El procesamiento es principalmente por moldeo por inyección, y los puntos principales a considerar al procesar materiales de tipo PPO/PS son:
- La baja absorción de agua. El moldeo se puede realizar normalmente sin necesidad de secar previamente los gránulos
- El polímero tiene una buena estabilidad térmica en estado fundido. Se afirma que se puede utilizar hasta un 100% de triturado. En condiciones de procesamiento correctas, se ha demostrado que los polímeros producen muestras con pocos cambios en las propiedades físicas incluso después de siete reafilados
- Para un material resistente al calor, un requisito de entalpía modesto para alcanzar la temperatura de procesamiento de aproximadamente 434 J. Esto también significa que son posibles ciclos de enfriamiento bastante cortos
- Las temperaturas de fusión dependen del grado de material utilizado. Una regla general es usar la fórmula (H + 125)°C, donde H es la temperatura de deflexión por calor. Las temperaturas típicas de la masa fundida están en el rango de 250-290°C
- Las masas fundidas, a diferencia de la PPO sin modificar, son muy pseudoplástico. A 280°C, un grado estándar tiene una viscosidad de 675 Ns m-2 a 100 sl pero un valor de solo 7 N s m-2 a 100 000 s- '. El flujo depende considerablemente del grado pero Las relaciones de trayectoria de flujo tienden a estar en el mismo rango que para los materiales ABS
- Una baja contracción de moldeo (0.005-0.007 cm / cm) en grados sin relleno hasta aproximadamente 0.002 cm / cm en grados con relleno de fibra de vidrio al 30%
- Para reducir las deformaciones en las molduras, se recomiendan temperaturas de molde bastante altas (65-95°C en grados sin relleno y hasta 120°C en grados con relleno de vidrio).