Polietilen naftalato
PEN
Polietilen naftalato
PEN es el acrónimo de una resina termoplástica, perteneciente a la familia de los poliésteres, compuesta de ftalatos, se obtiene por condensación de NDC con glicolietileno. PEN es un poliéster termoplástico cristalino, pero de cristalización lenta; Producto de policondensación de NDC y etilenglicol producido en un proceso similar al del tereftalato de polietileno (PET). Tiene propiedades superiores en comparación con el PET, tiene mejor resistencia química y al rayado; Es más fácil trabajar con otros polímeros transparentes, como el policarbonato (PC). En comparación con el PET, tiene una baja permeabilidad al oxígeno, una mejor estabilidad hidrolítica, una mayor resistencia a la tracción y una temperatura de servicio y una reducción del alargamiento gracias a la mayor Tg (120 ° C frente a 75 ° C). Los polímeros base-naftalenato como el polietilen naftalenato (PEN) presentan un mejor comportamiento frente a los polímeros base-tereftalato como el PET y PBT, debido a la estructura de doble anillo de la molécula de naftaleno. La incorporación del doble anillo en la cadena polimérica del PEN hace que las propiedades térmicas, mecánicas, físicas y características barrera se vean mejoradas con respecto a las obtenidas en el PET convencional. PEN generalmente supera al PET en aplicaciones más exigentes y, a menudo, es una alternativa buena y menos costosa a las poliimidas.
Nombres - Símbolo
- PEN
- Polietilen naftalato
- Poli (etileno 2,6-naftalato)
- Polyethylene Naphthalate
- Poliésteres
- Poliésteres lineales aromáticos rígidos
Propriedades
- Transparente
- Excelente barrera al oxígeno
- Excelente barrera al dióxido de carbono
- Excelente barrera al vapor de agua
- Alto rendimiento térmico
- Altas resistencias mecánica, química e hidrolítica
- Excelente estabilidad dimensional
- El PEN cristaliza menos rápidamente que el "PET"
- PEN soporta mayores razones de estiramiento
- Resistencia química a la hidrólisis
- 100% reciclable
Propiedades Físico-Mecánicas
El PEN puede ser cristalizado en dos diferentes modos cristalinos: la forma-a y la forma-b. En la forma-a las cadenas se posicionan paralelamente al eje c en una célula unitaria triclínica, mientras que en la forma-b, también triclínica, cada uno de los anillos de naftaleno están rota en 180 ° dentro de la célula. Las siglas APEN representan las resinas PEN en el estado amorfo. La fórmula básica del PEN se compone de grupos naftalato y etileno alternados en la cadena polimérica. Los dos anillos aromáticos condensados del PEN le confieren mejoras en, fuerza y módulo, resistencia química a la hidrólisis. La resistencia al impacto aumenta con el peso molecular. También muestran un excelente comportamiento tanto en carga estática como dinámica. Sometidos a pruebas de fluencia y fatiga, estos polímeros resisten una fuerte deformación durante largos períodos de tiempo, incluso en situaciones de alta tensión. En lo que respecta a los polímeros moldeados, el poliéster, en particular, tiene una excelente resistencia a la tensión y la flexión. Sus resistencias a la tracción son similares, pero el módulo de las películas PEN es más alto, por ejemplo, un 25% a temperatura ambiente, pero varias veces más alto en la región 100-150°C. Resistencia a los rayos UV e hidrólisis en condiciones alcalinas o muy calientes.
Propiedades Termicas
El PEN tiene una temperatura de transición de vítrea más alta que el PET. Ésa es la temperatura a la cual un polímero se ablanda. La temperatura de transición vítrea del PEN es lo suficientemente alta como para poder soportar el calor del lavado esterilizante de las botellas como una jalea de frutillas caliente. Están certificados para uso eléctrico a largo plazo a 155°C en lugar de 105/130°C. La temperatura de transición vítrea del PEN es lo suficientemente alta como para poder soportar el calor del lavado esterilizante de las botellas como una jalea de frutillas caliente. El PEN soporta tan bien el calor que no es necesario que la botella tenga que estar hecha exclusivamente con este material. Con sólo mezclar una pequeña cantidad de PEN con el PET se logran botellas capaces de resistir el calor mucho mejor que si estuvieran hechas sólo de PET.
Propiedades Eléctricas
PEN muestra particularmente buenas propiedades eléctricas incluso cuando este material está expuesto a la humedad a diferentes temperaturas. Su naturaleza menos polar, en comparación con otros poliésteres, lo hace menos sensible a la absorción de impurezas, por esta razón y también por las buenas propiedades mecánicas que el PBT ha encontrado innumerables aplicaciones en el campo eléctrico.
Propiedades Òpticas
El PEN es transparente (siempre que la cristalinidad no ocurra o se mantenga en niveles reducidos). Cuando se estira el PEN, los rayos ultravioleta generan fluorescencia, y por lo tanto, el material tiende a perder la sensación transparente de PET. El PEN no estabilizado puede ser sensible a la luz, particularmente para largas exposiciones a las radiaciones en la región del ultravioleta (UV) con longitudes de onda de 382mm. Puede ocurrir una escisión de cadena e insolubilización, acompañada da coloración amarlilla. La radiación UV causa escisión de cadena en las conexiones carbono-naftil, lo que probablemente resulta en la formación de finales de cadena naftalénicos con poca conjugación extendida. El PEN debe estabilizarse con absorbentes UV para mejorar la resistencia a la luz . La superficie de los poliésteres tereftálicos impresos es brillante, dura y resistente. Estos materiales también mantienen una excelente estabilidad dimensional a altas temperaturas.
Propiedades Químicas
No está sujeto a agrietamiento bajo estrés y tiene una excelente resistencia química a ácidos débiles, soluciones alcalinas, aceites, grasas, etc. El PEN presenta entre 4 y 5 veces mayores propiedades barrera al dióxido de carbono, oxígeno y vapor de agua que el PET convencional, así como una mayor resistencia a la degradación por UV, sin embargo resulta excesivamente caro.
Polimerización Poli (etileno 2,6-naftalato)
Polietilen naftalato (PEN: poli (etileno-2 ,6-dicarboxilato de naftaleno) es un polímero de poliéster del dicarboxilato de naftaleno y el glicol de etileno. Poli (etilenaftalato) o poli (etileno-2,6-naftaleno-dicarboxilato) - PEN é uN poliéster aromático, termoplástico, lineal y saturado, sintetizado por polimerización en etapas a partir de etilenglicol (EG) y 2,6. -éster dimetílico do ácido naftaleno dicarboxílico o dimetil-2,6-naftaleno dicarboxilato (DM-2,6-NDC o simplemente NDC). Para modificar el peso molecular del PEN, se utiliza la polimerización en estado sólido (SSP) de los pellets de resina producidos es el método habitua. El PEN puede ser mezclado con PET para producir copolímeros. Estas mezclas tienen la ventaja de reducir parcialmente el elevado coste del PEN manteniendo sus mejores propreidades.
Ventajas en comparación con el PET
Los dos anillos aromáticos condensados del PEN le confieren mejoras en, fuerza y módulo, resistencia química al hidrólisis, barrera de gases, resistencia térmica y termo-oxidativa y resistencia a los rayos ultravioleta (UV) en comparación con el PET. PEN es también el soporte para películas fotográficas. El PEN también se utiliza para la fabricación de fibras de alto rendimiento que tienen muy alto módulo y una mejor estabilidad dimensional que otras fibras poliéster o de nylon. El PEN se utiliza como sustrato para algunas cintas adhesivas. El PEN está siendo utilizado como un sustrato de circuitos integrados flexibles de última generación.
Desventajas en comparación con el PET
Cuando se estira el PEN, los rayos ultravioletas generan fluorescencia, y por lo tanto, el material tiende a perder la sensación transparente de PET. Por otra parte, el costo de la dicarboxilato de naftaleno, que es una de las materias primas para el PEN, es alto debido a la gran inversión de capital requerida por el complejo proceso de producción. Para evitar estos problemas, se han hecho intentos para mejorar el rendimiento del PET a un costo razonable mediante la mezcla de PEN con el PET.
Aplicaciones
PEN se puede utilizar en lugar del PET, para aplicaciones que exigen mayores estándares de calidad. Las aplicaciones típicas son, Aplicaciones fibras textiles e industriales, films, soporte para películas fotográficas, es utilizado como un sustrato de circuitos integrados flexibles, como sustrato para cintas adhesivas, recipientes para bebidas carbonatadas, agua y otros líquidos y aplicaciones de termoformado. Botella ; el PEN soporta tan bien el calor que no es necesario que la botella tenga que estar hecha exclusivamente con este material. Los envases soportan temperaturas de llenado de 98 ° C, mientras el PET cuando se utiliza para productos con productos envasado en caliente se resiste a temperaturas máximas de 85 ° C, en procesos especiales.
Actualmente no está disponible, sin embargo, comuníquese con Mexpolimeros para obtener más información, contáctanos tech@mexpolimeros.com
PEN
UNFILLED GRADE
Property
Unit
condition
method
TN-8050SC
TN-8065S
MVR
m3/10min
300℃, 1.2kg
ISO 1133
18
5
-
Density
kg/m³
-
ISO 1183
1330
1330
1330
Tensile modulus
MPa
1mm/min
ISO 527
2200
2200
2300
Tensile yield strength
MPa
50mm/min
ISO 527
80
80
58
Tensile yield strain
%
50mm/min
ISO 527
7
7
4
Tensile stress at break
MPa
50mm/min
ISO 527
38
40
28
Tensile strain at break
%
50mm/min
ISO 527
15
50
＞200
Flexural modulus
MPa
2mm/min
ISO 178
2250
2200
2500
Flexural strength
MPa
2mm/min
ISO 178
99
98
81
Charpy impact
kJ/m2
Unnotched
ISO179
98
NB
NB
Charpy impact
kJ/m2
Notched
ISO179
2.0
2.8
3.5
Temperature of
eflection under load
℃
1.80MPa
ISO 75-1
91
92
65
HDT
℃
0.45MPa
and ISO 75-2
105
107
68
Rockwell Hardness
-
M scale
ASTM D785
107
107
80
| PEN | UNFILLED GRADE | |||||
| Property | Unit | condition | method | TN-8050SC | TN-8065S | |
| MVR | m3/10min | 300℃, 1.2kg | ISO 1133 | 18 | 5 | - |
| Density | kg/m³ | - | ISO 1183 | 1330 | 1330 | 1330 |
| Tensile modulus | MPa | 1mm/min | ISO 527 | 2200 | 2200 | 2300 |
| Tensile yield strength | MPa | 50mm/min | ISO 527 | 80 | 80 | 58 |
| Tensile yield strain | % | 50mm/min | ISO 527 | 7 | 7 | 4 |
| Tensile stress at break | MPa | 50mm/min | ISO 527 | 38 | 40 | 28 |
| Tensile strain at break | % | 50mm/min | ISO 527 | 15 | 50 | ＞200 |
| Flexural modulus | MPa | 2mm/min | ISO 178 | 2250 | 2200 | 2500 |
| Flexural strength | MPa | 2mm/min | ISO 178 | 99 | 98 | 81 |
| Charpy impact | kJ/m2 | Unnotched | ISO179 | 98 | NB | NB |
| Charpy impact | kJ/m2 | Notched | ISO179 | 2.0 | 2.8 | 3.5 |
| Temperature of eflection under load | ℃ | 1.80MPa | ISO 75-1 | 91 | 92 | 65 |
| HDT | ℃ | 0.45MPa | and ISO 75-2 | 105 | 107 | 68 |
| Rockwell Hardness | - | M scale | ASTM D785 | 107 | 107 | 80 |