Tereftalato de politrimetileno PTT
l PTT compite efectivamente contra PBT y PET, dos poliésteres que han tenido mucho más éxito que PTT. El tereftalato de politrimetileno (PTT) es un poliéster sintetizado y patentado en 1941. Se produce mediante polimerización por condensación y transesterificación, las dos unidades de monómero utilizadas en la producción de este polímero son: 1,3-propanodiol y ácido tereftálico o tereftalato de dimetilo. El valor de PTT como polímero comercial ha mejorado debido a métodos más económicos y eficientes para producir 1,3-propanodiol en la década de 1980 a través de acroleína y a través de la hidroformilación de óxido de etileno o a través del 1,3-propanodiol obtenido por fermentación.
Propriedades PTT
- Baja absorción de agua
- Buen cabado superficial
- Fuerte
- Afectado por agua caliente ( >70°C)
- Baja resistencia al impacto
Propiedades Físico-Mecánicas
Es un poliéstere aromático termoplástico, semi-cristalino, tiene propiedades mecánicas y termofísicas similares al tereftalato de polietileno (PET), mientras que sus propiedades de moldeo son comparables al tereftalato de polibutileno (PBT). En comparación con PBT, los compuestos de PTT muestran mejor resistencia a la tracción, resistencia a la flexión y rigidez, buena estabilidad dimensional y excelente flujo y acabado superficial. PTT también ofrece resistencia inherente a las manchas, es continuamente imprimible y teñible sin productos químicos especiales en una gama de colores completa. PTT combina las mejores propiedades de nylon y poliéster. PTT tendrá un poco más de estiramiento y recuperación de potencia que PBT y más de PA 6.6, PA 6 y PET. El PTT puede tener una contracción más uniforme y una mejor estabilidad dimensional en algunas aplicaciones que los materiales semicristalinos de la competencia (en particular PBT).
Resistencia química
La resistencia química de los termoplásticos depende de varios parámetros, incluidos la temperatura, el tiempo, la tensión residual del molde y la tensión externa a la que se somete la pieza en determinadas condiciones de uso. Generalmente, las piezas moldeadas con polímeros semicristalinos serán más resistentes químicamente que los polímeros amorfos. El carácter semicristalino y la estructura química de PTT aseguran una buena resistencia a muchas sustancias químicas. Los termoplásticos PTT se caracterizan por su excelente resistencia a disolventes orgánicos como hidrocarburos alifáticos, alcoholes, aceites, éter, detergentes e hidrocarburos clorados a temperatura ambiente. El material también es resistente al ácido débil, base débil, agua y la mayoría de las soluciones salinas acuosas. Sin embargo, PTT no es resistente a ácidos y bases fuertes, fenoles o ácidos oxidantes fuertes. Sin embargo, PTT es resistente a un fluido automotriz típico como petróleo, grasas, aceites de motor y transformador, o líquido de frenos, incluso a altas temperaturas. El diseño del producto, los métodos y equipos de procesamiento, y otros parámetros pueden afectar la resistencia química real de una pieza moldeada. La verdadera resistencia química de aplicaciones específicas debe probarse en cada condición de uso específica antes de la producción comercial.
Resistencia a la hidrólisis
Bajo algunas condiciones, la interacción de PTT con agua puede causar degradación hidrolítica y dar pérdida de peso molecular. Con la pérdida de peso molecular, los termoplásticos PTT perderán propiedades y se volverán frágiles. La combinación de altas temperaturas y alto contenido de humedad afecta en gran medida las propiedades de PTT. La degradación hidrolítica también puede acelerarse por condiciones ácidas o básicas. Durante el procesamiento en estado fundido a alta temperatura, la humedad reaccionará muy rápidamente con la cadena de poliéster, disminuyendo así el peso molecular del PTT. Por encima del punto de fusión del PTT, la reacción de hidrólisis se desarrolla muy rápidamente, incluso en unos pocos segundos. Si el PTT sin secar con suficiente contenido de humedad se expone a las condiciones de procesamiento de la masa fundida, el peso molecular o la viscosidad disminuirán y las propiedades se perderán en algún grado. La exposición a largo plazo de las partes sólidas moldeadas de PBT al agua caliente dará cierto grado de descomposición hidrolítica.
Polimerización
El polímero PTT se produce comercialmente por reacción de policondensación entre 1,3-propanodiol y ácido tereftálico o tereftalato de dimetilo (DMT) en presencia de catalizador de esterificación. Los monómeros son producidos por varios procesos comerciales diferentes; a través de acroleína o a través de la hidroformilación de óxido de etileno o a través del 1,3-propanodiol obtenido por fermentación. El ácido tereftálico, el tereftalato de dimetilo se obtienen comercialmente de materias primas petroquímicas como el paraxileno y el acetileno. La polimerización de PTT requiere un proceso de reacción de dos pasos. La primera etapa es una reacción de esterificación de 1,3-propanodiol con TPA o DMT y formacion de un pre-polimero. El subproducto de la reacción de transesterificación (agua cuando se usa TPA o metanol cuando se usa DMT) se elimina durante la reacción. La segunda etapa es una etapa de policondensación, en la que el pre-polímero formado en la primera etapa experimenta una polimerización adicional en la fase de fusión que creerà el polimero final. El catalizador se aplica generalmente durante la reacción; los catalizadores preferidos son organotitanio u compuestos organoestánnicos.
Modificaciones
Se pueden usar modificadores de impacto y fibras de refuerzo (vidrio largo, vidrio corto o carbono) para aumentar las propiedades de impacto, así como la resistencia y rigidez del PTT.
Refuerzo de PBT
Las propiedades de las resinas PTT pueden mejorarse mediante refuerzos, lo que resulta en un mayor módulo, resistencia y temperatura de deflexión térmica bajo carga. Las propiedades de los grados PTT reforzados se ven afectadas por factores tales como los tipos y el contenido del refuerzo y el tamaño promedio y la distribución de los rellenos. Los rellenos de refuerzo se seleccionan según el rendimiento deseado y el costo parcial. Las cargas de refuerzo más importantes agregadas a las resinas PTT son las fibras de vidrio cortas tratadas en la superficie. El refuerzo con fibra de vidrio corta le da a PTT una mayor rigidez y una mayor temperatura de deflexión térmica.
Proceso
PTT muestra una baja viscosidad y una cristalización muy rápida, lo que permite un procesamiento fácil. Las resinas PTT pueden procesarse mediante el uso de procesos convencionales como hilatura, extrusión, moldeo por inyección y moldeo por inyección asistida por gas. El moldeo por inyección es el método de procesamiento que se usa con mayor frecuencia para compuestos PTT y sus aleaciones. El procesamiento es simple, con buenas propiedades de flujo que conducen a tiempos de ciclo rápidos mediante el uso de máquinas de moldeo por inyección estándar. El PTT se moldea principalmente por inyección a temperaturas de fusión de 230–270°C. Las temperaturas del molde por debajo de 60°C son comunes; sin embargo, la calidad óptima de la superficie solo se alcanza a 110°C. Al igual que con el PET, se requiere el secado de resina. PTT se puede unir mediante soldadura ultrasónica, de fricción, de placa caliente y de gas caliente, así como con adhesivos de dos componentes.
Aplicación
El PTT (tereftalato de politrimetileno) es un termoplástico que puede hilarse tanto en fibras como en hilos, Similar al tereftalato de polietileno, el PTT se usa para fabricar fibras de alfombra. Debido a su buena estabilidad dimensional y cualidades de acabado, también es una buena opción para aplicaciones de ingeniería como piezas de automóviles, carcasas de teléfonos móviles y para muchos otros productos industriales y de consumo. Sin embargo, en comparación con PET y PBT, se usa en una escala mucho más pequeña.
