Polietersulfona
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La polietersulfona (PES o PESU )
Las polisulfonas (PES) son una clase de tecnopolímero termoplásticos amorfos , osea y no cristalino, ligeramente amarillos caracterizados por sus altas temperaturas de transición vítrea, buena resistencia mecánica y rigidez, además de excelente resistencia térmica y a la oxidación. La
poliétersulfona es un polímero transparente con resistencia a altas
temperaturas y propiedades autoextinguibles. Emite poco humo cuando se quema. Una polisulfona se caracteriza por la presencia del grupo sulfona como parte de su unidad de repetición. Las polisulfonas pueden ser alifáticas o aromáticas. Las polisulfonas alifáticas nunca demostraron una utilidad práctica significativa debido a sus propiedades físicas relativamente poco atractivas y, en la actualidad, el término polisulfonas se utiliza casi exclusivamente para designar polisulfonas aromáticas. A temperatura ambiente es una resina dura y rígida similar a los tecnopolímeros convencionales, como el policarbonato. La polietersulfona se usa en aplicaciones especiales y, a menudo, como un sustituto de mejor rendimiento que el policarbonato. La característica más importante de la polietersulfona es que tiene una resistencia a la temperatura mucho más alta que los plásticos convencionales. En particular, soporta temperaturas de hasta 200°C en condiciones satisfactorias en uso continuo y a largo plazo (hasta 20 años), sin variaciones dimensionales o deterioro físico. Caracterizado por una estabilidad dimensional muy alta, como resistencia al calor, compresión por tracción y flexión. PES es un polímero resistente a la hidrólisis hasta 200°C de forma continua.
Nombres - Símbolo PPS
- PES
- PESU
- Polietersulfona
- Polímero de poli (éter-sulfona)
Características
- Estabilidad dimensional
- Sin bisfenol A (sinBPA);
- Excelentes propiedades de aislamiento eléctrico, que se mantienen incluso a altas temperaturas.
- Autoextinguible
- Baja resistencia a la intemperie
- Baja resistencia al impacto
- Excelente resistencia térmica: T g 224°CMuy buena resistencia hidrolítica y de esterilización
- Procesado por todas las técnicas convencionales
- Buena claridad óptica
Propiedades fisico-mecanicas
Estos polímeros se caracterizan por la presencia del grupo de difenilenosulfona enlazado en posición para, como parte de sus unidades de repetición de la cadena principal. La unidad básica de repetición de cualquier polisulfona contiene unidades de sulfona, arilo y éter como parte de la estructura principal de la columna vertebral. Estos polımeros se denominan a menudo como poli-aril-étersulfonas. Otros nombres incluyen polisulfonas, polietersulfonas y poliarilsulfonas. Aunque el PES tiene un rendimiento a altas temperaturas, puede procesarse en equipos convencionales de procesamiento de plásticos. PES tiene una capacidad sobresaliente para soportar la exposición a temperaturas elevadas en el aire y el agua durante períodos prolongados. Debido a que el PES es amorfo, la contracción del molde es baja y es adecuada para aplicaciones que requieren tolerancias estrechas y pequeños cambios dimensionales en un amplio rango de temperaturas.
Propiedades térmicas
PES es una polietersulfona que posee la mayor resistencia térmica / temperatura de transición vítrea entre todos los polímeros amorfos. Alta estabilidad dimensional cuando está sujeto a variaciones de temperatura, excelente resistencia al envejecimiento térmico o estabilidad térmica en el aire. La esterilización con vapor puede repetirse y no pierden su transparencia y su alto nivel de propiedades mecánicas. El PESU (polietersulfona) es un material amorfo aromático. De base transparente, tiene una resistencia al calor a largo plazo muy alta, alto módulo elástico, excelente comportamiento al fuego (naturaleza autoextinguible V-0, incluso con espesores de 0,5 mm) y excelentes propiedades eléctricas. En comparación con otro supertecnopolímero, como el PEI, tiene una mejor resistencia química y a la hidrólisis, y excelentes prestaciones térmicas, gracias a un valor de Tg de 225°C, que permite su uso continuo durante miles de horas, hasta 200°C. El comportamiento de la carga mecánica a corto plazo demuestra alta resistencia, rigidez, dureza. Gracias a su estructura amorfa, estas propiedades se mantienen en un amplio rango de temperatura de -50°C a valores cercanos a la temperatura de transición vítrea (225°C). Las polisulfonas ofrecen una alta resistencia a la combustión en comparación con las de muchos termoplásticos de ingeniería. Las polisulfonas completamente aromáticas tales como la polietersulfona (PES) y la polifenilensulfona (PPS) tienen excelentes propiedades de retardancia a la flama y liberación de humo.
Propiedades electricas
Buenas propiedades de aislamiento (alto volumen y resistencia superficial), alta clasificación de distribución, buena constante dieléctrica, estable en una amplia gama de frecuencias. El PES presenta excelentes propiedades de aislamiento eléctrico, que se mantienen incluso a altas temperaturas.
Resistencia química
Debido a su esqueleto de éter aromático químicamente, estos polímeros exhiben una excelente resistencia a la hidrólisis en entornos de agua caliente y vapor, así cómo varios medios ácidos y alcalinos, es sensible a algunos disolventes polares. La resistencia a los agentes atmosféricos y a la intemperie de la resina de polietersulfona natural no es óptima, por lo que no es apta para uso en exteriores. Absorción de agua: tiene propiedades satisfactorias resistencia a la absorción de agua, pero debe ser secado antes de ser inyectado.
Polimerización
Existen varias rutas para la síntesis de las polisulfonas, pero la más utilizadas es por sustitución nucleofílica aromática, la cual, es una policondensación. Las poli (éter-sulfona) s, PES, en principio se pueden preparar a través de cuatro estrategias diferentes:
- Policondensación de monómero por sustitución electrofílica de un anillo aromático. El enfoque más antiguo conocido para la preparación de PES es un proceso de policondensación que implica la sustitución electrofílica de un grupo fenil éter por un grupo de cloruro de sulfonilo aromático
- Policondensación de monómeros adecuados que implican una sustitución nucleofílica de un cloro, flúor o nitroaromato activado por un grupo sulfonilo en posición para.
- Modificación química de polímeros precursores adecuados
- Polimerización de apertura de anillo de oligo cíclico (éter-sulfona)s
Industrialmente la polietersulfona se produce haciendo reaccionar un 1,4-dihidroxibenceno difenol con bis (4-clorofenil) sulfona, con la formación de poliéter mediante la eliminación de cloruro de sodio. Esta polimerización paso a paso requiere un monómero de alta pureza para la producción de alto peso molecular, o producido por la reacción de 4,4'-DCDPS (C6H4Cl) 2SO2 con hidróxido de potasio (KOH).
Procesabilidad
Aunque es un polímero resistente a altas temperaturas, se puede procesar con equipos de moldeo por inyección comunes. Los
grados reforzados están disponibles para propiedades mejoradas. Es resistente a
la mayoría de los productos químicos con la excepción de los hidrocarburos
aromáticos polares. La poliéter sulfona se puede procesar mediante moldeo por
inyección, extrusión, moldeo por soplado o termoformado. Presenta una baja
contracción del molde. Para el moldeo por inyección, se recomiendan
temperaturas del cilindro de 340 a 380°C con temperaturas de fusión de 360
°C. Las temperaturas del molde deben estar en el rango de 140 a 180°C.
Para el moldeado de paredes delgadas, pueden requerirse temperaturas más altas.
El PES sin relleno se puede extruir en láminas, varillas, películas y perfiles.
Aplicaciones
Piezas de alto rendimiento tanto a bajas como a altas temperaturas, como rodamientos, engranajes de precisión, etc. eléctrico El excelente poder aislante y las propiedades dieléctricas lo hacen insustituible en muchas aplicaciones en este sector. El uso de PES en la industria química es ideal dada la alta resistencia química y térmica. Excelente resistencia química a ácidos, álcalis y soluciones salinas. Es fisiológicamente inerte, por lo que se utiliza para partes en contacto con alimentos calientes. La excelente resistencia química lo hace adecuado para obtener cuerpos de bomba, bridas, etc. para líquidos alimentarios Resiste la hidrólisis, puede esterilizarse y también soporta ciclos de calor repetidos en un autoclave. Las membranas de filtro de polietersulfona tienen excelentes caudales combinados con altos volúmenes filtrables. Gracias a su baja adsorción de proteínas, permiten la filtración de soluciones biológicas y farmacéuticas en el amplio rango de pH de 2 a 12. También son ideales para el muestreo en el sector ambiental. Los filtros con una porosidad de 0.1 μm se utilizan para la ultra purificación de soluciones, p. En el caso de la nefelometría. El PES encuentra aplicación en partes
interiores de aeronaves debido a su baja emisión de humo. Las aplicaciones eléctricas incluyen
interruptores, portadores de circuitos integrados y partes de baterías. La
resistencia al aceite y gas a alta temperatura permite que la poliétersulfona
se utilice en los mercados automotrices para bombas de agua. , carcasas de
fusibles y ventiladores de calefacción de automóviles. La capacidad del PES
para soportar la esterilización repetida permite que el PES se utilice en una
variedad de aplicaciones médicas, como piezas para centrífugas y fresas de
conducto radicular. Otras aplicaciones incluyen membranas para diálisis renal,
separación química y desalinización. Los usos del consumidor incluyen equipos
de cocina y accesorios de iluminación. El PES también se puede metalizar al vacío
para obtener un acabado de espejo de alto brillo.
Espectrometría infrarroja por Transformadas de Fourier (FTIR)
Actualmente no está disponible, sin embargo, comuníquese con Mexpolimeros para obtener más información, contáctanos tech@mexpolimeros.com