Los termoplásticos y los termoestables son dos tipos principales de polímeros utilizados en moldeo por inyección de plástico, los cuales son indispensables en la producción de varios artículos comunes. Las definiciones y ventajas de estas dos categorías de materiales lo ayudarán a elegir el adecuado para su tarea. Para ayudarlo a realizar selecciones de abastecimiento informadas y diseñar productos óptimos, este artículo comparará y contrastará las características, ventajas y rendimiento de los termoestables y termoplásticos.
Una breve introducción a termoestables y termoplásticos
Para tener una mejor comprensión de la distinción entre polímeros termoplásticos y termoestables, es necesario observar primero las características de cada tipo de material de forma independiente. Como resultado, echemos un vistazo rápido a lo que es cada uno de ellos, ¿de acuerdo?
¿Qué es el termoplástico?
En química, un termoplástico es un material que permanece sólido a temperatura ambiente. Sin embargo, cuando se calientan, los cristales se disuelven, la temperatura de transición vítrea se cruza y el material se vuelve fluido. No se requiere unión química para el procesamiento de termoplásticos.
Estas resinas se pueden verter directamente en el molde y dejar que se enfríen y se endurezcan en la forma deseada. Se ofrecen en forma de gránulos para facilitar el manejo y la conformación. Esto significa que los gránulos se pueden volver a fundir y remodelar un número infinito de veces. Estos polímeros se pueden recalentar, reciclar y remodelar sin perder sus características originales.
El moldeo por inyección de plástico, el termoformado y la extrusión son usos comunes para estos materiales. Por lo general, tienen un alto nivel de resistencia y elasticidad y son resistentes a la contracción. Algunos tipos comunes de termoplásticos se concluyen a continuación:
- Tereftalato de polietileno (PET)
- Poliamida (nailon)
- Cloruro de polivinilo (PVC)
- Metacrilato de polimetilo (PMMA, acrílico)
- Politetrafluoroetileno (PTFE, Teflón)
- Policarbonato (PC)
- Polietileno (PE)
- Polietileno de baja densidad (LDPE)
- Polietileno de alta densidad (HDPE)
- Poliestireno (PS)
- Polipropileno (PP)
- Acetal Copolímero Polioximetileno
- Acetal Homopolímero Polioximetileno
¿Qué es un plástico termoendurecible?
La mayoría de los plásticos son sólidos a temperatura ambiente, pero los polímeros termoestables, a veces conocidos como termoestables, son líquidos. Después de calentarse o tratarse con productos químicos, estos polímeros se endurecen. Además, el moldeo por transferencia de resina, conocido como RTM, o el moldeo por inyección de reacción, denominado RIM, se utilizan con frecuencia para crear polímeros termoestables. Se forma una conexión permanente e irrompible entre los polímeros del material como resultado de la reticulación durante este procedimiento.
Los termoestables tienen una excelente resistencia a la corrosión, el calentamiento y la fluencia mecánica después del primer proceso de termoformado. Por lo tanto, son ideales para usar en piezas que deben soportar altas temperaturas, altas presiones o una combinación de estos factores mientras mantienen una alta relación resistencia-peso.
Como resultado, no importa cuán alta sea la temperatura, los materiales no se derretirán. Debido a esto, el material puede calentarse y moldearse en formas precisas sin perder su forma inicial. Sin embargo, si los materiales se sobrecalientan mientras aún están en estado sólido, pueden deteriorarse. Algunos tipos comunes de termoestables se muestran a continuación:
- Poliuretano
- Resina de poliester
- Resina epoxica
- Silicona
- fenólicos
- Urea formaldehído
- Formaldehído de melamina
- Resina de fenol formaldehído (PF)
- Fluoruro de polivinilideno (PVDF)
- Politetrafluoroetileno (PTFE)
Procesamiento de termoplásticos y termoestables
Procesamiento de Termoplásticos
El moldeo por inyección, el moldeo por extrusión, el termoformado y el conformado al vacío son solo algunas de las formas en que se pueden tratar los termoplásticos.
Para llenar el molde, se coloca material granular, a menudo como gránulos esféricos con un diámetro de aproximadamente 3 mm. Finalmente, estos gránulos se calientan hasta su punto de fusión, lo que exige un calor extremo.
Dado que los termoplásticos son excelentes aislantes térmicos, necesitan más tiempo que los polímeros convencionales para enfriarse durante el proceso de curado. Esta es la razón por la que a veces se usa el enfriamiento acelerado, que incluye ducharse con agua fría o sumergirse en baños de agua, para producir una tasa de producción alta. Al soplar aire frío sobre la superficie de las láminas de plástico termoplástico, se puede reducir su temperatura superficial. A medida que el plástico se enfría, se contrae a una velocidad que oscila entre 0,6% y 4% según el material. Para los termoplásticos, la tasa de contracción sí se indica, ya que afecta significativamente la cristalización y la estructura interna del material.
Procesamiento de polímero termoendurecible
El procesamiento de resinas termoendurecibles cuando están en su estado líquido requiere el uso de calor. Para completar el proceso de curado, se pueden agregar a la resina agentes de curado, endurecedores, inhibidores o plastificantes, junto con refuerzos o rellenos, según el resultado final deseado.
Procesamiento de compuestos poliméricos termoendurecibles
El laminado se utiliza para crear compuestos de polímeros termoendurecibles, que se crean uniendo resinas como epoxi, melamina, silicona, etc. mientras se refuerzan materiales base como vidrio, grafito y lino.
El sustrato de refuerzo se sumerge en el aglutinante de resina líquida justo antes de que comience el proceso de curado. A continuación, las capas de material se curan parcialmente horneándolas después de que se hayan unido. Luego, las capas se apilan al grosor deseado, luego se calientan y se juntan para crear un laminado. Las láminas también se pueden usar para fabricar varillas enrollándolas y calentándolas.
La diferencia entre los dos
El paso de curado es cuando los termoplásticos y los termoestables realmente divergen entre sí. Cuando se curan, los termoestables se vuelven más duraderos, pero sus conexiones químicas evitan que se vuelvan a moldear. Debido a que no se forma ningún enlace químico durante el curado, los termoplásticos se pueden remodelar y reutilizar. Los termoestables son superiores a los termoplásticos en fuerza y resistencia a la temperatura debido a su unión tridimensional.
Los termoestables se distinguen de los termoplásticos por su capacidad para mantener su resistencia y geometría cuando se someten a altas temperaturas. Cuando se someten a altas temperaturas, los termoestables generalmente se desintegran antes de fundirse. Como resultado de estas características, los plásticos pueden utilizarse como una alternativa más económica a los metales en una variedad de contextos.
En resumen, las cualidades físicas de los termoestables suelen ser superiores a las de los termoplásticos. Aún así, no se pueden reciclar y remodelar.
Comparación de propiedades de termoplásticos y termoestables
Aquí hay una lista que muestra las discrepancias entre los termoplásticos y los termoestables con respecto a las características y propiedades.
| Características | Termoplásticos | termoestables |
| Mecánico | La fuerza del termoplástico proviene de la cristalinidad. Elasticidad y flexibilidad con impacto mejorado (10 veces más que los termoestables). | Fuerte y rígido. Frágil e inelástico. La fuerza de los termoestables proviene de la reticulación. |
| Estructura molecular | Polímero lineal: los enlaces moleculares son débiles y se encuentran en una formación de cadena lineal. | Polímeros en red: enlaces moleculares químicos fuertes con un alto nivel de reticulación. |
| Punto de fusion | Su punto de fusión está por debajo de la temperatura de degradación. | Su punto de fusión es superior a la temperatura de degradación. |
| microestructura | En estado sólido, consisten en regiones amorfas elásticas y cristalinas duras. | En estado sólido, se componen de resina termoendurecible y fibra de refuerzo. |
| Solubilidad | Es soluble en disolventes orgánicos. | Es insoluble en disolventes orgánicos. |
| Resistencia química | Excelente resistencia a productos químicos. | Resistente al calor y a los productos químicos. |
| Reciclabilidad | Reciclable y reutilizable por calentamiento y/o presurización. | no reciclable |
Aquí hay dos tablas que muestran las ventajas y desventajas del termoplástico y el plástico termoendurecible para ayudarlo a conocer mejor estos dos materiales.
Pros y contras de los termoplásticos
| Ventajas | Desventajas |
| Acabado estético de alta calidad. | No apto para todas las aplicaciones debido al ablandamiento por calentamiento |
| Tolerancia a la corrosión | Por lo general, más costoso que los polímeros termoendurecibles |
| resistir el astillado | |
| Resistencia a productos químicos y detergentes | |
| Resistente a alto impacto | |
| Buena adherencia a los metales. | |
| Se puede reciclar y remodelar. | |
| Puede hacer superficies cristalinas tanto gomosas como endurecidas. |
Pros y contras del termoestable
| Ventajas | Desventajas |
| Buena resistencia al calor a altas temperaturas. | No apto para remodelar o remodelar. |
| Resistencia a la corrosión | No se puede reciclar ni reutilizar. |
| Resistente al agua | |
| Alta relación resistencia-peso | |
| Gran variedad de colores y acabados superficiales | |
| Excelente estabilidad dimensional | |
| Típicamente menos costosas que las piezas fabricadas con metales | |
| Integridad estructural mejorada a través de espesores de pared variables | |
| Menores costos de configuración y herramientas que los de los termoplásticos |
Termoestable vs termoplástico: ¿Tu proyecto es el mejor?
Los plásticos termoplásticos y termoendurecibles varían en algunas formas clave. Estos polímeros pueden estar hechos de muchos materiales diferentes y se utilizan para muchas tareas diferentes. Con el cuidado y mantenimiento adecuados, la utilidad de estos materiales no tiene fin. Como resultado, los plásticos, tanto termoplásticos como termoendurecibles, son excelentes opciones para sus productos.
Por otro lado, las especificaciones de los artículos determinan el plástico utilizado. Los plásticos termoestables son una excelente opción si necesita que su producto sea estable a la temperatura en condiciones extremas. No obstante, los termoplásticos funcionan bien si se necesita un producto resistente a la corrosión.
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