Aditivos polimericos: agentes espumantes

TIPO

DEFINICIÓN

MECANISMO

FÍSICO

Son poco utilizado ya que los agentes espumantes físico son normalmente líquidos de bajo punto de ebullición y son solubles en la matriz polimérica.

Ejercen su acción cuando se llevan a las condiciones de evaporación al incrementar la temperatura y/o reducir la presión del sistema. Ejemplo de estos son: pentano, heptano, cloruro de metileno, etc.

QUÍMICO

Sustancias químicas, compatibles o finalmente dispersas en el polímero, se descomponen a la velocidad requerida en un intervalo estrecho de temperaturas.

Permiten controlar de forma adecuada el proceso de espumacion combinándolo con procesos de transformación convencionales inducidas por calor. Algunos compuestos químicos se descomponen en determinado rango de temperaturas y desprenden gran cantidad de gases inertes. Si la descomposición se ajusta al rango de procesado del polímero, es posible aprovechar estos gases para mezclarlos con el polímero base fundido y obtener una espuma polimérica. La descomposición puede ser exotérmica o endotérmica. Los agentes espumantes exotérmicos liberan calor durante la descomposición proporcionando así una rápida y completa descomposición. El gas liberado es principalmente nitrógeno. Durante la descomposición de los agentes espumantes endotérmicos se consume calor. La liberación del gas puede ser controlada con la temperatura del proceso. Los agentes espumantes endotérmicos se pueden usar también como agentes nucleantes en el proceso de espumado físico para conseguir una estructura de celda uniforme. El principal gas liberado es dióxido de carbono.

TIPO

CRITERIOS

FÍSICO

La aceptabilidad ambiental es uno de los factores comunes e incluye consideraciones de agotamiento del ozono estratosférico, el calentamiento global, el aire a nivel del suelo la contaminación, la degradación de la troposfera, productos de degradación a largo plazo, el contenido de halógeno, potencial de acidificación, etc. El potencial de agotamiento del ozono estratosférico (ODP) de un agente espumante es un índice que define como el ozono estratosférico empobrecido por unidad de masa de un producto dado en comparación con la de triclorofluorometano. El ODP de un agente espumante afecta íntimamente la producción y el uso del agente espumante en una aplicación dada o en una ubicación geográfica determinada. El calentamiento global y la resultante cambio climático es una consideración, ya que se cree que algunos de los agentes de expansión cuando está presente en la atmósfera inferior reflejar la radiación infrarroja (calor) de vuelta a la tierra y de ese modo se puede aumentar la temperatura de la superficie terrestre.

Toxicidad, inflamabilidad, compatibilidad con los materiales de construcción, una caja fuerte y económica proceso de fabricación son algunos de los otros factores comunes que se consideran al elegir los agentes de expansión.

Punto de ebullición, el peso molecular, la presión de vapor en el intervalo de temperatura utilizado, el calor de vaporización, la solubilidad en la materia prima y compatibilidad con los materiales de la construcción son también los muchos atributos de rendimiento de un compuesto que debe ser considerar en el momento de elegir un agente de expansión.

QUÍMICO

La temperatura de liberación del gas coincide estrechamente con la temperatura de procesamiento del polímero. Si la temperatura de descomposición del agente espumante químico esta significativamente superior a la temperatura del proceso de polímero, se producirá poca o ninguna formación de espuma. Si la temperatura de descomposición del agente espumante químico esta significativamente por debajo de la temperatura de proceso de polímeros, la estructura celular y la calidad de la piel es probable que resulte rota. Junto con la temperatura de descomposición correcta, el agente espumante químico debe liberar el gas a una velocidad controlable, pero rápida. El rendimiento de gas debe ser proporcional a la densidad objetivo. Los productos de descomposición no deben interferir con el retardante de llama, estabilizador u otros aditivos. Además, los productos de descomposición no deben causar la corrosión de los equipos y herramientas.

Se dice que los agentes espumantes químicos generan amoniaco u otra alcalina o gases ácidos.

La elección de un agente espumante químico depende del rendimiento, coste-efectividad y competitividad del producto acabado en una aplicación particular.