Polibutene-1
PB-1, Polibutene-1
La resina de PB-1 o polibuteno-1 (C4) es un termoplástico semicristalino altamente isotáctico, derivado de la polimerización de buteno-1 que utiliza catalizador tipo Ziegler-Natta. Caracterizado por un alto contenido amorfo y regiones cristalinas homogéneamente dispersas, sus cadenas de alto peso molecular (250,000 ~ 450,000) y grupos colgantes voluminosos le dan cualidades tales como alta resistencia a la fluencia y una cristalización y comportamiento de flujo únicos. Su cinética de cristalización relativamente lenta permite un excelente comportamiento de humectación. Su comportamiento de flujo altamente sensible a la cizalladura significa que permanece fácilmente dispersable también en polímeros aún más incompatibles como los elastómeros termoplásticos. Es altamente compatible con el polipropileno pero no mucho con polietileno. PB-1 se puede moldear por compresión, moldear por inyección, soplar en partes huecas, extruir y soldar. No tiende a agrietarse debido al estrés. Debido a su estructura cristalina y su alto peso molecular, el PB-1 tiene una buena resistencia a la presión hidrostática, mostrando una fluencia muy baja incluso a temperaturas elevadas. Es flexible, resiste bien el impacto y tiene buena recuperación elástica. Las características adicionales incluyen una excelente resistencia a la abrasión en mojado, fácil fluidez del fundido (adelgazamiento por cizallamiento) y buena dispersión de los rellenos. Es compatible con polipropileno, gomas de etileno-propileno y elastómeros termoplásticos.
Propriedades
El polibuteno (PB-1), como el polietileno y el polipropileno, es una poliolefina o polímero saturado que se expresa como C4H8n. PB-1 combina las propiedades típicas de los polímeros convencionales con algunas características de los polímeros técnicos. El PB-1 se usa como resina pura a expensas del metal, el caucho y los polímeros de ingeniería, también se usa sinérgicamente como un componente de mezcla para mejorar y diferenciar las propiedades de otras poliolefinas. En general, la flexibilidad, la tenacidad y la resistencia al agrietamiento por tensión aumentan al aumentar el contenido de 1-buteno en el copolímero. El polibuteno-1 (PB-1) es inherentemente flexible, fuerte, resistente y liviano, con una densidad similar al agua de 0.930 g/cm3. El polímero tiene una excelente resistencia a la fluencia, alta resistencia al agrietamiento por estrés ambiental (ESCR), baja aglomeración con colorantes y rellenos durante la composición y excelentes propiedades de drapeado para telas no tejidas. La fuerte dependencia de corte provoca una fácil dispersabilidad, buena humectabilidad y altos niveles de carga para rellenos.
Structuras
El polibutileno isotáctico cristaliza en tres formas diferentes. La cristalización de la solución produce la forma III con un punto de fusión de 106.5ºC. El enfriamiento de la masa fundida da como resultado la forma II, que tiene un punto de fusión de 124ºC y una densidad de 0,89 g / cm³. A temperatura ambiente, se convierte espontáneamente en la forma 1 con un punto de fusión de 135ºC y una densidad de 0,95 g / cm³. El polibuteno-1 se crea por polimerización estereoespecífica del buteno-1 con catalizadores específicos de Ziegler-Natta. PB es un polímero semicristalino en su mayoría isotáctico con un alto peso molecular de 700,000–3,000,000 g / mol. Durante el enfriamiento, primero cristaliza a un grado de ≈ 50% en una modificación tetragonal metaestable (densidad ≈ 0.89 g / cm3), formando un material blando similar al caucho. Con la contracción correspondiente, este material se transforma a temperatura ambiente en aprox. una semana en una modificación estable, doble hexagonal. Bajo presiones más altas, la transformación se completa más rápido; a temperaturas más altas o más bajas que la temperatura ambiente, el proceso es más lento. Durante la transformación, aumentan la densidad, el alargamiento en la rotura y la dureza. El polibuteno-1 atáctico se usa como adhesivo de fusión; el polibuteno-1 sindiotáctico no tiene importancia técnica.
Constitución química
El polibuteno-1 se crea por polimerización estereoespecífica del buteno-1 con catalizadores específicos de Ziegler-Natta. PB es un polímero semicristalino en su mayoría isotáctico con un alto peso molecular de 700,000–3,000,000 g / mol y una baja densidad de 0.910–0.930 g / cm3. Durante el enfriamiento, primero cristaliza a un grado de ≈ 50% en una modificación tetragonal metaestable (densidad ≈ 0.89 g / cm3), formando un material blando similar al caucho. Con la contracción correspondiente, este material se transforma a temperatura ambiente en aprox. una semana en una modificación estable, doble hexagonal. Bajo presiones más altas, la transformación se completa más rápido; a temperaturas más altas o más bajas que la temperatura ambiente, el proceso es más lento. Durante la transformación, aumentan la densidad, el alargamiento en la rotura y la dureza. El polibuteno-1 atáctico se usa como adhesivo de fusión; el polibuteno-1 sindiotáctico no tiene importancia técnica.
Las ventajas importantes de PB-1 son:
- Excelente resistencia a la fluencia.
- Reesistencia de alto rendimiento
- Alta resistencia al impacto
- Alta resistencia al desgarro
- Alta resistencia a la perforación
- Resistencia excepcional al agrietamiento por estrés ambiental
- Sin corrosión o acumulación de incrustaciones
- Transmisión de poco ruido
- Pigmentado contra la formación de algas
- Baja conductividad térmica
- Resiste muchos ciclos de congelación / descongelación.
- Diámetro interno de tubería más grande que resulta en una mejor hidráulica de la tubería
- Bajo peso de la tubería y muy flexible (bajo módulo de flexión
- Bajo punto de fusión y bajo calor de fusión
- Resistencia a la fluencia
- Retención de propiedades a alta temperatura y baja expansión térmica
- Resistencia a la abrasión húmeda
- Resistencia al agrietamiento por estrés
- Mayor rigidez con mayor orientación
Resistencia termica
PB-1 tiene una alta resistencia y flexibilidad en un amplio rango de temperaturas y exhibe una excelente resistencia a la fluencia y al calor, lo que la convierte en la poliolefina preferida para aplicaciones más exigentes. Normalmente se usa cuando se requieren buenas propiedades mecánicas a temperaturas moderadas a altas. Debido al comportamiento de adelgazamiento por cizallamiento, el PB-1 muestra una reducción brusca en la viscosidad del fundido durante el procesamiento. Primero en fundirse durante la extrusión, lo que permite más tiempo para la homogeneización.
Resistencia química
PB-1 generalmente resiste sustancias químicas como detergentes, aceites, grasas, ácidos, bases, alcohol, cetonas, alifáticos, hidrocarburos y soluciones polares calientes (incluida el agua). Muestra una menor resistencia a los hidrocarburos aromáticos y halogenados, así como a los ácidos oxidantes que otros polímeros como la polisulfona y la poliamida.
Transformación
El secado en tolva de calidades pigmentadas es necesario para las principales tecnologías de procesamiento (moldeo por inyección y extrusión). Las temperaturas de fusión para el moldeo por inyección oscilan entre 240 y 280°C, para extrusión entre 190 y 290°C. Las temperaturas del molde deben oscilar entre 40 y 80°C. Tenga en cuenta que PB se recristaliza después del procesamiento termoplástico. Este hecho se puede utilizar cuando se producen curvas de tubería: las tuberías extruidas se enrollan sobre un tambor y se dejan allí hasta que el material se transforma en una modificación estable.
Aplicaciones:
Las aplicaciones de destino incluyen
- tuberías
- empaques
- película
- adhesivos
- compound
Un área de aplicación importante para las resinas de polibuteno es el empaque de sellado o packagin. Los ejemplos típicos incluyen revestimientos de cartón (por ejemplo, empaques de cereales) y paquetes para productos delicatessen preenvasados como carnes frías, quesos y salmón ahumado. PB-1 ofrece la posibilidad de personalizar las temperaturas de sellado y la resistencia del sellado al mismo tiempo que brinda un procesamiento y sellado confiables y constantes en el equipo existente, y evidencia de manipulación incorporada. PB-1 también se puede utilizar en la modificación de películas para aumentar la flexibilidad y la suavidad sin sacrificar la claridad. En una vena similar, el PB-1 se utiliza para modificar las fibras de polipropileno para mejorar la suavidad, la flexibilidad y para proporcionar una sensación única.
El PB-1 también se usa comercialmente en películas que requieren resistencia a la fluencia, como el embalaje de compresión por aislamiento. También se puede usar como capa o película general para empaques de alta resistencia rellenos en caliente, cintas para agrupar y mantener cargas a temperaturas elevadas, como envolturas de pacas, aplicaciones de hojas especiales como geo-rejillas anti-erosión y redes y bridas para cables.
Las características de PB-1 en adhesivos de fusión en caliente, donde su exclusivo comportamiento de cristalización reduce el punto de fusión y extienden el "tiempo de apertura" del adhesivo hasta 30 minutos, para permitir el tiempo de reposicionamiento de los componentes antes de la configuración. Se usa ampliamente como componente en adhesivos de fusión en caliente para redes de fibras no tejidas. PB - 1 está disponible en varios grados diferentes según la aplicación y el método de procesamiento elegido.
Las tuberías PB-1 están encontrando un lugar en la plomería caliente y fría, la calefacción por suelo radiante y los mercados de calefacción urbana. Los avances en flexibilidad, resistencia a la temperatura y resistencia a la fluencia a menudo dan a los tubos hechos de PB-1 y ventaja sobre los materiales de tubos tradicionales como PPR y PE. El acetal no es adecuado para uso en el transporte de agua caliente con una alta concentración de cloro, sin embargo, el PB-1 se desempeña bien en condiciones similares.
Película
PB-1 es menos compatible en mezclas con polietileno, pero aún es fácilmente dispersable. Como se mencionó anteriormente, esta incompatibilidad forma una estructura bifásica que es la base de la tecnología de pelado de sellado para aplicaciones de empaque de fácil apertura. Las regiones dispersas de PB-1 dentro de una película de polietileno crean puntos de ruptura o fallo de cohesión cuando se aplica tensión a la película. Las películas de apertura fácil creadas con PB1 a menudo tienen fuerzas de iniciación y propagación similares, lo que las hace ideales para aplicaciones de pelado fácil. Algunos beneficios potenciales en la producción de películas pueden incluir temperaturas de sellado más bajas, cristalinidad reducida y fácil dispersión.
Usos adicionales
El PB-1 también se está utilizando como un aditivo para polímeros como el PP para competir con los TPE tradicionales. Dependiendo de la aplicación, PB-1 puede mejorar la fluidez y la resistencia al rayado. También son posibles cualidades de bajo rubor, así como una mejor elasticidad y resistencia al desgarro haciendo del PB-1 un interesante polimero de nueva generación de plásticos blandos. PB-1 se compara con otros materiales como PER, EOC, POE y la línea de polímeros SEBS.
Unión, soldadura, bonding, welding
El polibuteno-1 puede soldarse en placa, sellarse con barra caliente, girar y soldadura por vibración mediante procedimientos adecuados. Sin embargo, debido a su transparencia de microondas, no puede ser soldado por radiofrecuencia (RF) sin la adición de otros polímeros o cargas.