Copoliésteres amorfos
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Copoliésteres amorfos de PET y PCT modificados con ácido
El copoliéster es la forma modificada de los poliésteres, que son combinaciones de dioles y diácidos. Por ejemplo, si introducimos diácidos, como ácido isoftálico, o dioles, como ciclohexano dimetanol, al poliéster polietilen tereftalato (PET), el material se convierte en un copoliéster. PETG, PCTA y PCTG son copoliésteres modificados con glicol o también conocidos como polímeros de "vidrio". Estos materiales son termoplásticos de copolímeros amorfos con resistencias químicas superiores a la media en comparación con otros materiales amorfos como ABS o PMMA. Tienen excelentes propiedades físicas para una amplia variedad de tipos de envases y ofrecen una claridad superior al PP clarificado. Los polímeros de vidrio tienen la misma claridad y brillo que el vidrio y se utilizan para envases de paredes gruesas para productos como cosméticos de alta calidad. También tienen una excelente resistencia química, resistencia al impacto y otras características. Las variaciones de los copoliésteres difieren en la composición química pero tienen propiedades relativamente similares. PETG ofrece una claridad similar al vidrio y una alta rigidez. PCTG también ofrece una claridad excelente y una mejor resistencia al impacto y alargamiento que el policarbonato (PC), lo que lo hace adecuado para aplicaciones de carga relativamente alta. PCTA tiene una temperatura de deflexión térmica (HDT), dureza y resistencia al impacto más altas que el PETG.
Algunos de los beneficios de rendimiento de PCT frente a PET incluyen una mayor tenacidad, resistencia a la hidrólisis, propiedades eléctricas, color y claridad. Sin embargo, debido al alto punto de fusión del PCT (típicamente ∼290°C), este poliéster debe procesarse a temperaturas superiores a 300°C. Esto da como resultado un rango de procesamiento muy estrecho para PCT con el fin de evitar la degradación. La incorporación de niveles relativamente bajos de un diácido modificador, tal como IPA, en PCT produce composiciones de PCTA que son menos cristalinas y tienen puntos de fusión más bajos pero que retienen las buenas características de tenacidad y otras propiedades beneficiosas de PCT. A medida que aumenta el nivel de isoftalato en el PCTA, el punto de fusión disminuye y aumenta la ventana de procesamiento. El IPA también se usa en niveles bajos como modificador de PET. Proporciona una ligera mejora en las propiedades de barrera y también permite una temperatura de procesamiento ligeramente más baja. Los niveles más altos de modificación de IPA del PET pueden mejorar aún más las propiedades de barrera, pero conducen a una pérdida significativa de tenacidad y resistencia al calor de los envases moldeados. Por el contrario, la PCT se puede modificar usando altos niveles de IPA para producir composiciones de PCTA con propiedades sobresalientes. Por encima de aproximadamente el 20% de incorporación de isoftalato, los copoliésteres de poli (tereftalato de 1,4-ciclohexilendimetileno-coisoftalato) son termoplásticos amorfos resistentes, que son fáciles de procesar. Estos materiales amorfos pueden procesarse a 230-280°C, mucho más bajo que las temperaturas superiores a 300°C requeridas para PCT sin modificar. Se pueden moldear por inyección para formar piezas resistentes y transparentes y también se pueden extruir en láminas, tuberías y perfiles. Las propiedades de una PCTA amorfa típica que tiene una composición de aproximadamente 70% en moles de TPA y 30% en moles de IPA son muy similares a las de PETG y PCTG amorfas. Una ventaja de las composiciones de PCTA amorfa sobre los materiales de PETG y PCTG amorfos análogos (con EG como modificador) surge de la resistencia superior a la hidrólisis del PCTA. Esto se manifiesta en la capacidad de procesar por fusión el PCTA con un secado mínimo o nulo, mientras que el PETG y el PCTG requieren un secado más extenso para evitar una pérdida excesiva de peso molecular durante el procesamiento. Se han investigado otros ácidos distintos del IPA como modificadores de la PCT y se ha demostrado que ofrecen diferentes atributos de rendimiento; sin embargo, no se encuentran disponibles comercialmente otras composiciones de PCTA.
Aplicaciones
Los copoliésteres otorgan flexibilidad para cumplir con una amplia variedad de aplicaciones. Las resinas de copoliéster han terminado siendo viables en aplicaciones de envasado. Los copoliésteres se utilizan ampliamente en la industria cosmética porque sus cualidades estéticas superiores lo convierten en un envase único y llamativo. Estos materiales ofrecen brillo y claridad brillantes, una densidad que se acerca a la sensación del vidrio, facilidad de decoración, excelente resistencia química, resistencia significativa al impacto y la capacidad de moldear piezas de paredes gruesas sin neblina o neblina. Otros han encontrado uso para copoliésteres en las industrias de empaquetado médico, electrodomésticos e industrias de consumo.