Tecnología de preparación de compuestos termoestables

El conjunto de materiales termoestables, también llamados termofijos, son plásticos que después del proceso de curado, ya no pueden deformarse. Representan uno de los tres grupos en los que se clasifican los polímeros, según el grado de reticulación de las cadenas de macromoléculas: termoplásticos, elastómeros y termoestables. Mientras que los termoplásticos no presentan zonas de reticulación y son, por tanto, plastificables, los elastómeros y los termoestables no se pueden ser plastificar a causa de su reticulación y se descomponen al alcanzar la temperatura de descomposición (pirólisis).

El termoestable “baquelita”, un fenoplasto, fue la primera sustancia plástica producida a nivel industrial a principios del siglo XX.

Los termoestables son materiales poliméricos duros y vítreos, fijamente reticulados tridimensionalmente a través de enlaces químicos de valencia principal. La reticulación se produce al mezclar productos previos con puntos de ramificación y se activa químicamente a temperatura ambiente con la ayuda de catalizadores, o bien, térmicamente a altas temperaturas. La alta densidad de reticulación es responsable de la fuerte dureza termomecánica, de las excelentes propiedades eléctricas y de la excepcional resistencia a los químicos.

Piezas técnicas de termoestable de color dorado en un compartimento de motor
Granulado en polvo de color blanco, fabricado con la tecnología específica de preparación de compuestos termoestables
Cajas de alimentación de plástico endurecido por calor
Pieza angular de plástico endurecido por calor
Los canales para cables de termoestable se utilizan debido a sus buenas propiedades aislantes.
Cable bridges made of thermosets are used because of their good insulation

Aplicaciones típicas

Estas cualidades determinan los correspondientes campos de aplicación. Los termoestables de alto rendimiento son se utilizan en la industria del automóvil, por ejemplo, para piezas técnicas del compartimento del motor o para sistemas de propulsión, donde se aprecia especialmente su resistencia térmica en condiciones extremas. En el sector de la electrotécnica son utilizados por la combinación de propiedades aislantes, su buen comportamiento al fuego, así como la resistencia a la deformación. Debido a la buena resistencia ante una gran cantidad de medios y sustancias líquidas los termoestables son muy valorados tanto para aplicaciones en la industria alimenticia como en la química.

Requisitos de compuestos para termoestables

La etapa de preparación de los termoestables se realiza con productos previos polímeros, fibras de refuerzo de vidrio o carbono, cargas o también fibras naturales. En muchos casos también se agregan los correspondientes sistemas de reacción para la reticulación final. Uno de los principales requisitos, aparte del cuidadoso agregado de los aditivos, es mantener el límite absoluto de temperatura por debajo de la temperatura de reticulación. Esto funciona perfectamente con la amasadora Buss gracias a su principio de funcionamiento, por el cual a cada cuidadoso ciclo de cizallamiento le sigue una secuencia de distensión. Las temperaturas óptimas de proceso pueden ser controladas en cualquier momento por medio de una medición exacta de la temperatura del producto a través de unos pernos de amasado taladrados. Las soluciones a medida de los materiales facilitan una vida útil rentable.

El rendimiento económico y todas las ventajas de una producción continua, así como la sumamente constante y probada calidad del producto, el alto grado de aprovechamiento y la disponibilidad de las instalaciones, enmarcan la excelente idoneidad de la tecnología de amasadoras Buss.  Tras la etapa de preparación, los productos son laminados y triturados.  En el caso de algunos grupos de productos, como los fenoplastos y las resinas de melanina, también es posible hacer una granulación en caliente. Esto aporta ventajas de productividad adicionales en comparación con los métodos de tratamiento alternativos.

Todo ello, junto con la dilatada experiencia de Buss en la técnica de procesamientos, convierte a la amasadora Buss en la elección número uno para la preparación continua de termoestables. La gran cantidad de equipos instalados en el sector dan testimonio de ello.

Componentes técnicos negros de plástico de endurecimiento por calor, que son utilizados en los sistemas de propulsión debido a su buena resistencia al calor.

Typical plant layout for compounding Aminoplasts

Typical plant layout for compounding Aminoplasts

Typical plant layout for compounding Epoxies

Typical plant layout for compounding Epoxies

Typical plant layout for compounding Phenolics

Typical plant layout for compounding Phenolics

Los sistemas de preparación de compuestos BUSS ofrecen las siguientes ventajas específicas

  • Bajas temperaturas de proceso


    La separación del proceso de preparación del compuesto en la amasadora Buss y de la presurización en la unidad de descarga permite preparar las mezclas con presiones y temperaturas bajas. De este modo se puede garantizar un perfil de temperatura optimizado en todas las secciones del proceso mediante la configuración de geometrías de husillo específicas para cada aplicación.
  • Tasas de cizallamiento uniformes y moderadas
    Las tasas de cizallamiento uniformes permiten efectuar en la amasadora un mezclado controlado con bajas temperaturas, introduciendo sólo la energía de cizallamiento necesaria para la tarea que se está realizando. La estrecha distribución de las tasas de cizallamiento, en comparación con sistemas alternativos, garantiza un desarrollo uniforme del cizallamiento para cada una de las partículas. Esto produce un compuesto de alta calidad con un reducido aporte de energía.
  • Regulación precisa de la temperatura
    La amasadora BUSS permite una regulación precisa de la temperatura gracias a la introducción controlada de energía y las tasas de cizallamiento uniformes y moderadas, así como el control de la temperatura mediante termopares que están montados en pernos de amasado huecos envueltos de polímero en posiciones relevantes a lo largo de la sección de proceso.
  • Mezclado intensivo con menos energía específica
    Las amasadoras BUSS de varias aletas de última generación alcanzan un mayor efecto de mezclado con un 15-40 % menos de energía específica. Esto es debido al incremento del número de ciclos de mezclado que está adaptado de forma óptima a cada una de las zonas del proceso. La energía necesaria para la plastificación se proporciona casi exclusivamente de forma mecánica (disipativa) como energía de cizallamiento.
  • Mezclado distributivo intensivo
    La amasadora BUSS realiza un mezclado distributivo intensivo, gracias a la combinación del movimiento de rotación y de oscilación axial del husillo de mezcla y amasado que producen flujos de elongación, una gran cantidad de superficies de cizallamiento y un mezclado a lo largo de varios canales.

Más información

Disposición típica de una planta de compuestos fenólicos

Descarges

  • COMPEO

Enlaces

BUSS Kneader series COMPEO