Claridad óptica
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Claridad óptica
La mayoría de las resinas por naturaleza son claras y transparentes. Pueden colorearse con tintes y se volverán opacos a medida que se agreguen pigmentos o rellenos. El poliestireno y el poli (metacrilato de metilo) son bien conocidos por su claridad óptica, que incluso supera la de la mayoría de los vidrios. La claridad óptica es una medida de la capacidad de transmisión de luz del material. Depende, entre otras cosas, de la longitud del camino de la luz, que puede expresarse cuantitativamente mediante la ley de Lambert-Beer, o log (I/I0) = −AL, donde I/I0 es la fracción de luz transmitida, L es la longitud del camino, y A es la capacidad de absorción del material en esa longitud de onda. La absorbencia describe el efecto de la longitud del camino y tiene la dimensión de la longitud recíproca. Los materiales coloreados transparentes se obtienen agregando un tinte a una resina blanca como el agua. Un color resulta cuando un tinte elimina parte de la luz visible que viaja a través de la pieza. El color rojo, por ejemplo, es producido por un tinte que absorbe los componentes azul, verde y amarillo de la luz y transmite el rojo sin cambios. Sin embargo, para que cualquier tinte sea efectivo, debe ser soluble en el plástico y es mejor incorporarlo al plástico antes de moldearlo. Los tintes fluorescentes absorben energía radiante en una longitud de onda, quizás en el ultravioleta, y la emiten como radiación menos energética pero más visible. Los fenoles fundidos, los alilos, los celulósicos y muchos otros plásticos transparentes muestran una tendencia natural a absorberse en el azul ya volverse amarillentos. La fotodescomposición ultravioleta es en gran parte responsable del desarrollo del color amarillento en los plásticos expuestos a la luz solar. La incorporación de un material invisible que absorbe los rayos ultravioleta, como el salicilato de fenilo o la dihidroxibenzofenona en el plástico, reduce en gran medida la fotodescomposición. La adición de un tinte azul o verde al plástico también puede enmascarar el color amarillo. Además del amarillamiento, los plásticos se oscurecen debido a la exposición al aire libre a medida que la curva de transmisión se desplaza hacia abajo, y hay una absorción pronunciada en longitudes de onda inferiores a unos 5000 A. La claridad óptica de una muestra de plástico se mide por la falta de turbidez óptica. La neblina se define arbitrariamente como la fracción de luz transmitida que se desvía 2½° o más de un haz incidente por dispersión frontal. Cuando el valor de turbidez es superior al 30%, el material se considera translúcido. La dispersión hacia adelante del haz de luz, que es responsable de la neblina, se produce en las interfaces internas, como las causadas por una partícula de polvo, una burbuja, partículas de un relleno o pigmento, o por cambios de densidad. Debido a la dispersión en las interfases, un plástico cristalino con miríadas de regiones cristalinas delimitadas por interfases es translúcido. El polietileno cristalino es por lo tanto translúcido a temperatura ambiente, pero, al calentarse, los cristalitos desaparecen y el material se vuelve transparente. Por tanto, se puede inferir que los plásticos transparentes a temperatura ambiente, como el poliestireno o el poli(metacrilato de metilo), son del tipo no cristalino y sin cargas. El efecto de las interfaces debido a los rellenos depende en gran medida de la diferencia en los índices de refracción del plástico y el relleno. Así, se obtienen paneles de poliéster rellenos de vidrio transparentes si los índices de refracción del vidrio y la resina son idénticos y la superficie del vidrio se trata para permitir que la resina humedezca completamente el vidrio.