Poliarilato
Súperpolímeros
Poliarilatos PAR
Los poliarilatos (PAR) son poliésteres aromáticos amorfos. Son copoliesteres que implican bisfenol-A y una mezcla de ácido tereftálico y ácido isoftálico. Los grupos arilos forman rígidas cadenas, como resultado de la transición vítrea a temperaturas de 185ºC. Son resistentes al calor, al vapor, y a la radiación; sin aditivos, tienen buena resistencia a la intemperie y al fuego. Los poliarilatos son poliésteres aromáticos amorfos. Los poliarilatos son poliésteres preparados a partir de ácidos dicarboxílicos y bis-fenoles. El bis-fenol A se usa comúnmente junto con ácidos dicarboxílicos aromáticos, como las mezclas de ácido isoftálico y ácido tereftálico. El uso de dos ácidos diferentes da como resultado un polímero amorfo; sin embargo, la presencia de los anillos aromáticos le da al polímero una alta Tg y buena resistencia a la temperatura. La resistencia a la temperatura de los poliarilatos se encuentra entre la polisulfona y el policarbonato. El polímero es ignífugo y muestra buena tenacidad y resistencia a los rayos UV. Los poliarilatos son transparentes y tienen buenas propiedades eléctricas. La resistencia a la abrasión de los poliarilatos es superior al policarbonato. Además, los polímeros muestran una recuperación muy alta de la deformación. Son muy caros, al igual que los poliésteres de cristal líquido que tienen excelentes propiedades mecánicas y ductilidad.
Características PAR
Se preparan a partir de ácidos dicarboxílicos y bisfenoles. La presencia de un anillo aromático confiere al polímero una alta temperatura de transición vítrea y una buena resistencia a la temperatura. El polímero resultante es una resina transparente de alta temperatura. Otras características clave son la alta temperatura de deflexión por calor, excelente resistencia a la luz ultravioleta (UV), dureza, transparencia, excelente recuperación de flexión, altos límites elásticos y buenas propiedades eléctricas y mecánicas, incluida una excelente resistencia a la fluencia. La resistencia a la temperatura de los poliarilatos se encuentra entre la polisulfona y el policarbonato. El polímero es retardante de llama y muestra buena tenacidad y resistencia a los rayos UV. Los poliarilatos son transparentes y tienen buenas propiedades eléctricas. La resistencia a la abrasión de los poliarilatos es superior a la del policarbonato. Además, el polímero muestra una recuperación muy alta de la deformación. Sin embargo, el material está sujeto a agrietamiento por estrés ambiental, particularmente en presencia de hidrocarburos aromáticos y alifáticos. Los poliarilatos se procesan mediante la mayoría de los métodos termoplásticos convencionales. El moldeo por inyección debe realizarse con una temperatura de fusión de 260–382°C y con una temperatura del molde de 65–150°C. Están disponibles los grados de extrusión y moldeo por soplado. Los poliarilatos deben secarse antes de usarse porque pueden reaccionar con el agua a las temperaturas de procesamiento. Los poliarilatos se utilizan en aplicaciones automotrices como manijas de puertas, soportes y carcasas de faros y espejos. Los poliarilatos también se utilizan en aplicaciones eléctricas para conectores y fusibles. Los polímeros se pueden utilizar en aplicaciones de placas de circuitos debido a su resistencia a altas temperaturas. La excelente resistencia a los rayos UV permite que se utilicen como revestimiento para otros termoplásticos para mejorar la resistencia a la intemperie. La buena resistencia al calor de los poliarilatos permite su uso en aplicaciones como cascos y escudos contra incendios. Muestran un rendimiento intermedio entre el de PC y TPC-ET de alta resistencia. Entre otras propiedades distintivas del poliarilato se encuentran sus buenas propiedades ópticas, PAR amorfos son transparentes, de color ligeramente amarillo,(transmisión de luz luminosa 84–88% con 1–2% de turbidez, índice de refracción 1.61), alta resistencia al impacto entre ese policarbonato y polisulfona, nivel excepcionalmente alto de recuperación después de la deformación (importante en aplicaciones como clips y cierres automáticos), buena tenacidad a temperaturas elevadas y bajas con muy poca sensibilidad a la muesca, dimensionalmente estables, resistentes a la fluencia y alta resistencia a la abrasión que es superior a la de los policarbonatos. La resistencia a la intemperie y la inflamabilidad de los poliarilatos (alto índice de oxígeno, baja propagación de la llama) son inherentes y se logran sin aditivos. Las propiedades de resistencia a la intemperie, por lo tanto, no se deterioran significativamente con tiempo. (Las pruebas muestran que más de 5000 h de intemperismo acelerado prácticamente no produce cambios en el rendimiento con respecto a la transmisión de luz luminosa, neblina, brillo, amarillez e impacto). Sin aditivos ignífugos, los productos de combustión del poliarilato son solo dióxido de carbono, monóxido de carbono y agua, sin formación de gases tóxicos , con LOI de 34%.
Resistencia química PAR
La resistencia química comparable a la PC. Resistente a los productos químicos y a la mayoría de los solventes. Los PAR tienen poca resistencia química a las cetonas, los ésteres, los hidrocarburos aromáticos y clorados. Poliarilatos tienen alta resistencia mecánica y baja sensibilidad a la muesca y poliésteres de oxibenzoilo que tienen temperaturas de uso continuo de hasta 300°C. Grados para contacto con alimentos están disponibles. Los PAR pueden ser esterilizados.
Polimerización PAR
Copolímeros
Los poliarilatos que han recibido la mayor atención se basan en BPA y ácidos isoftálicos o tereftálicos. El uso de dos ácidos isoméricos conduce a una cadena irregular que inhibe la cristalización. Esto permite que el polímero se procese a temperaturas mucho más bajas de lo que sería posible con un homopolímero cristalino. Sin embargo, el alto contenido aromático de estos poliésteres asegura una alta Tg (∼90°C). El polímero es autoextinguible con un índice de oxígeno limitante de 34 y una temperatura de autoignición de 545°C. La temperatura de deflexión térmica bajo carga (1.8 MPa) es de aproximadamente 175°C. Sin embargo, los PAR amorfos se pueden procesarse en estado fundido sin dificultad.
Homopolímeros
Los homopolímeros de bisfenol A y ácido isoftálico o ácidos tereftálicos son semicristalinos. Estos polímeros tienenTgs de 183 y 206°C yTms de 270 y 370°C, respectivamente. Estos poliarilatos semicristalinos no se comercializaron debido a sus altos puntos de fusión cristalina y tasas de cristalización muy lentas.
Modificaciones
La adición de fibras y cargas, en particular fibras de titanato de vidrio y potasio, aumenta la resistencia. El talco también se usa como relleno de refuerzo. Los aditivos ignífugos mejoran la velocidad de combustión ya buena (V-2 según UL 94). Las mezclas con otros polímeros producen ciertas ventajas, en particular con respecto a la procesabilidad, resistencia a los combustibles, riesgo de hidrólisis y reducción de precios. La menor resistencia al impacto a bajas temperaturas se compensa con cauchos de silicona injertados.
Trabajabilidad
Los polarilatos se procesan por la mayoría de los métodos convencionales. El moldeo por inyección debe realizarse con una temperatura de fusión de 260 a 382°C con temperaturas de molde de 65 a 150°C. Los grados de extrusión y soplado también están disponibles. Los poliarilatos pueden reaccionar con el agua a temperaturas de procesamiento, y deben secarse antes de su uso. El PAR debe secarse hasta un contenido de humedad de menos de 0.02% a una temperatura entre 120 y 130°C antes de que pueda procesarse (principalmente moldeo por inyección y extrusión a temperaturas de fusión de 340-400°C). La temperatura del molde puede alcanzar hasta 150°C, la contracción en la dirección del flujo es ≈ 0.2%, perpendicular al flujo es ≈ 0.7–0.9%. Todas las demás operaciones de procesamiento y posprocesamiento se parecen a las de la PC.
Aplicaciones PAR
Los poliarilatos son excelentes en su estabilidad UV y sugieren utilidad en acristalamientos exteriores, colectores de energía solar, letreros transparentes, lentes automotrices, carcasas de iluminación, carcasas de lámparas de seguridad, difusores de lámparas transparentes, semáforos, etc. Encuentran aplicaciones en el campo de la electrónica como conectores eléctricos y condensadores. Las aplicaciones adicionales sugeridas incluyen cojinetes, bujes, soportes de elementos calefactores, válvulas de alta temperatura y sellos de rótula en la industria automotriz. Los PAR se usan cuando la temperatura de distorsión térmica de la PC no es suficiente y la PSU es demasiado costosa; por ejemplo, para paneles de control de electrodomésticos de cocina, piezas para secadores y microondas, carcasas de lámparas y reflectores, herramientas, elementos para máquinas de oficina y otras. Productos semiacabados sinterizados como láminas, tuberías, tubos, varillas; película de fundición transparente para aislamiento o laminados multicapa en dispositivos eléctricos o electrónicos, monitores de cristal líquido, cintas adhesivas, filtros UV; Productos semiacabados sinterizados o moldeados por inyección: elementos funcionales en todos los campos técnicos que están expuestos a temperaturas elevadas. Los poliarilatos se utilizan en aplicaciones automotrices, como manijas de puertas, soportes y carcasas de faros y espejos. Los poliarilatos también se utilizan en aplicaciones eléctricas para conectores y fusibles. El polímero se puede usar en aplicaciones de placa de circuito, porque su resistencia a altas temperaturas permite que la pieza sobreviva a la exposición a las temperaturas generadas durante la soldadura. La excelente resistencia a los rayos UV de estos polímeros les permite ser utilizados como recubrimiento para otros termoplásticos para mejorar la resistencia a los rayos UV de la pieza. La buena resistencia al calor de los poliarilatos les permite ser utilizados en aplicaciones como cascos y escudos contra incendios. Los usos potenciales de los poliésteres de tipo poliarilatos algo más baratos incluyen piezas exteriores del automóvil, como paneles de carrocería y parachoques.
Actualmente no está disponible, sin embargo, comuníquese con Mexpolimeros para obtener más información, contáctanos tech@mexpolimeros.com
| Propiedad | HIPS | ABS | PC | PPE | PAR | PSU | PES | PEI |
| Tg (°C) | <100 | — | 150 | 215 | 180 | 186 | 225 | 217 |
| Densidad (g/cm3) | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| Izod con muescas (J/m) | 220 | 200 | 905 | 65 | 220 | 80 | 75 | 53 |
| HDT a 1,8 MPa (°C) | 75 | 81 | 132 | 175 | 174 | 173 | 203 | 201 |
| Índice de oxígeno (%) | 18,00 | 18,00 | 25,00 | 29,00 | 34,00 | 30,00 | 38,00 | 48,0 |
| UL-94 | Burns | Burns | V-2 | V-2 | V-0 | V-2 | V-0 | V-0 |
| Módulo de tracción (MPa) | 1560 | 2280,0 | 2380 | 2690 | 2060 | 2480 | 2410 | 3590 |
| Resistencia a la tracción (MPa) | 15 | 43 | 69 | 80 | 66 | 70 | 82 | 110 |
| Resistencia química | – | – | – | – | – | – | + | + |