Compuestos de alta densidad - Polímeros termoplásticos, elastómeros y aditivos

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Compuestos de alta densidad


Los compuestos de alta densidad, HGC por sus siglas en ingles, pertenecen al nuevo y creciente mercado de materiales utilizados para la sustitución de metales, principalmente plomo, en las aplicaciones con requerimientos de peso específicos. Son compuestos termoplásticos reforzados con metal, lo que les confiere las características y beneficios del plástico y el peso del metal. Pueden ser formulados con una gran variedad de resinas y aditivos, dependiendo de los requerimientos de la aplicación. Su principal uso se centra en la sustitución de plomo en equipo médico, automotriz y armamento, donde el plomo esta siendo suprimido debido a lo nocivo que es para la salud y el medio ambiente.

Características y Ventajas de los HGC


  • Compuestos con densidades de 2,0 hasta 12,0 g/cm3
  • Baja viscosidad
  • Buena estabilidad térmica
  • Alternativa ecológica al plomo
  • Buen acabado superficial en el producto final
  • Fácil procesamiento por moldeo por inyección
  • Resistentes a la corrosión
  • Extremo control de la densidad
  • Hechos con resinas como: PA, PP, ABS, PPS, PBT, PEEK, TPU y TES
  • Las piezas moldeadas pueden tener cualquier geometría y acabado

Rellenos Metálicos


Se agregan fibras y partículas de metal, como plata, cobre y níquel, a los plásticos para producir compuestos conductores electrico y de calor. Tienen excelentes propiedades conductoras y son en gran parte químicamente inertes, aunque con el tiempo se puede oxidar. Las resinas termoplásticas con una alta resistencia al calor suelen preferirse para mezclas de polímeros con rellenos metálicos. Las mezclas comerciales suelen utilizar materiales como óxidos de polifenileno, nailon 6/6, siliconas elastoméricas, policarbonatos y sulfuros de polifenileno. Un concepto importante para cualquier sistema de material eléctrico es el umbral de percolación. Este es el punto en el que un sistema pasa de no tener red eléctrica a tener un sistema conectado. La cantidad de material necesario puede depender de una variedad de influencias, como el tipo de material de partícula (como cobre o aluminio, la carga, la forma de la partícula que influye en la densidad de empaque), las orientaciones y cualquier otro recubrimiento sobre la partícula que se pueda agregar. con fines de adhesión o conductividad. Como ejemplo, el polvo de plata (Ag) se mezcló con varios polímeros, incluido el polietileno de alta densidad (HDPE), el tereftalato de polibutileno (PBT) y la poli (m-xileno adipamida) (MXD6). La conductividad de estos tres aumentó alrededor de 10¹² veces al agregar 20% en volumen de Ag. La conductividad del compuesto de metal y polímero aumenta en compresión y disminuye cuando está en extensión. Estos tipos de polímeros conductores exhiben un fenómeno llamado efecto de coeficiente de temperatura positivo no lineal (PTC), que es donde se observa un cambio dramático en la resistividad al calentarse o enfriarse, de modo que el material cambia entre un conductor y un aislante. El mecanismo del efecto PTC se basa en la diferencia de expansión térmica del relleno metálico y la matriz polimérica. La expansión térmica en un punto particular conducirá a la destrucción de la red conductora continua dentro del compuesto y la temperatura a la que esto ocurre se denomina temperatura de conmutación. Otro aspecto importante que influye en el rendimiento del compuesto conductor se conoce como factor de empaquetamiento (F). El factor de empaquetamiento es la fracción de volumen más alta posible de las partículas de relleno en el compuesto polimérico que se puede incorporar para producir una red continua antes de que aparezcan vacíos en el material.

Aplicaciones HGC


Su principal uso se centra en la sustitución de plomo en equipo médico, automotriz y armamento, donde el plomo esta siendo suprimido debido a lo nocivo que es para la salud y el medio ambiente. Algunas tipica aplicaciones son ; apas de botellas de perfume, palos de golf, raquetas de tenis, municiones, equipo de pesca, balastos, blindaje contra la radiación nuclear, protección contra rayos, componentes del sistema direccional automotriz, sustitución de plomo y cobre , aplicaciones para aislamiento de sonido y vibración, contrapesos.
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