Elastómeros termoplásticos, versatilidad plástica

Cosmos . Hules y plásticos, Química y petroquímica, Vehículos y sus partes 1728 Sin comentarios

Los elastómeros termoplásticos (TPE) son una combinación de polímeros -plástico y caucho- con características termoplásticas y elastoméricas, estos nuevos materiales están ganando terreno en la industria por sus múltiples aplicaciones en diferentes sectores.

Los elastómeros termoplásticos (TPE) son materiales obtenidos a partir de mezclas de plástico y caucho, dando como resultado productos con buena resistencia mecánica, elasticidad y con posibilidad de procesarse junto con otro tipo de plásticos técnicos, además son reciclables, tienen facilidad de teñido, así como bajo costo de proceso.

Ya que los TPE son una combinación de materiales termoplásticos y elastómeros, las características resultantes en los productos son de ambos materiales.

Con el fin de entender un poco más sobre los TPE describiremos qué son los materiales termoplásticos, materiales termoestables y los elastómeros.

Los materiales termoplásticos son plásticos que se deforman o se vuelven más flexibles a temperaturas relativamente altas, por ejemplo, polietileno, polipropileno, polibutileno, poliestireno y politereftalato de etileno. Este tipo de materiales permiten que se les caliente, moldee y enfríe varias veces.

Materiales termoestables; se refiere al conjunto de materiales formados por polímeros a través de enlaces químicos, dando como resultado una estructura altamente reticulada, es decir, son cadenas enlazadas fuertemente en distintas direcciones y que al someterlas al calor se vuelven rígidos, por lo que se pueden calentar sólo una vez y no se deforman. Ejemplo, poliuretano, resinas fenólicas, y melamina.

Los elastómeros por su parte, tienen la capacidad de estirarse varias veces su propia longitud y después recuperar su forma original sin deformación permanente.

En nuestros días se han realizado combinaciones entre los materiales arriba mencionados, consiguiendo elastómeros termoplásticos y elastómeros termoestables, la diferencia entre ellos es el grado de entrecruzamiento en las estructuras de las cadenas moleculares de cada material; en la industria de plásticos y hule, los elastómeros termoplásticos son los más sobresalientes.

Precisamente la conjugación de propiedades de los elastómeros y termoplásticos ha dado lugar a múltiples piezas diseñadas para reforzar, sellar, unir, separar o amortiguar; por ello tienen amplia aplicación en equipos, herramientas, cables revestidos, aparatos electrodomésticos y autopartes. Asimismo se han creado diferentes TPE, de acuerdo con su composición han sido clasificados en dos grupos:

Copolímeros en Bloque: estirénicos TPS, copoliéster TPEE, poliuretano TPU y poliamidas TPA.

Aleaciones elastoméricas: olefínicos, dinámicamente vulcanizados (TPV, DVA), no vulcanizados (TPO)

En la figura 1 se muestran ejemplos de materiales TPE y las industrias que los utilizan.


Figura 1. Materiales elastómeros termoplásticos y su aplicación.
Fuente: Mantaline Corporation, TPE, Resiprene.

Tendencias de los TPE

La industria automotriz es un factor determinante en investigación y desarrollo de los TPE, en especial con llantas. Se están desarrollando termocauchos de alto desempeño y alto contenido de fibras para elaborar “llantas verdes” con baja resistencia al rodaje. Asimismo el desarrollo de diferentes tipos de cauchos con materias primas sostenibles es objeto de investigación.

Debido a que los TPE son materiales muy utilizados se requiere que día a día la investigación y desarrollo se enfoque en la búsqueda de mejores propiedades que cumplan con las exigencias de industrias como la del juguete hasta algunas tan complejas como la aeronáutica. Propiedades como elasticidad en un rango de temperatura muy alto, suavidad, resistencia a la abrasión, sello contra la permeación, resistencia a químicos líquidos y gaseosos, se buscan en este tipo de atractivos materiales.

Se han derivado varias clases de TPE, sin embargo, los más importantes son los copolímeros en bloque y las aleaciones elastoméricas.

El mercado de los TPE está en crecimiento gracias a sus propiedades y a que ofrecen al sector un sin fin de productos para toda la industria. La investigación y desarrollo es un campo fuerte en los TPE ya que se requieren cada vez productos con mejores propiedades.

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