Instalaciones de preparación de compuestos de elastómeros termoplásticos

Los elastómeros termoplásticos (TPE) forman una familia de materiales que reúnen las propiedades de los elastómeros combinadas con la reciclabilidad y las ventajas de procesamiento de los plásticos. Los TPE no precisan vulcanización y pueden ser procesados con métodos convencionales, como por ejemplo el moldeo por inyección, la extrusión y el moldeo por soplado.

Al igual que los termoplásticos, los TPE son moldeables bajo la influencia del calor y vuelven a mostrar un comportamiento elástico al enfriarse. A diferencia de la reticulación química de los elastómeros, en el caso de los TPE se trata de una reticulación física que se hace reversible con un nuevo aporte de calor.

Al enfriarse se forman zonas de reticulación que unen los bloques elásticos en forma de redes espaciales fijas. De esta forma surgen características elásticas comparables a las de los elastómeros y que, como en el caso de los termoplásticos, hacen posible repetir procesos de deformación. Por lo tanto, presentan un buen grado de fluidez y son moldeables. Los TPE presentan una estructura en bloque (A-B-A), que se caracteriza por extremos termoplásticos (A) y cadenas elásticas (B). Debido a esa estructura los TPE son clasificados entre los termoplásticos y los elastómeros. La ISO/EN/DIN 18064 clasifica, además, los numerosos tipos de TPE en 7 clases: TPA, TPC, TPO, TPS, TPU, TPV y TPZ. La tercera letra denomina la respectiva subclase. A de Amidas, C de Copoliéster, O de Olefinas, S de Styrole (Estireno), U de Uretanos, V de Vulcanizados y finalmente Z para diferentes materiales.

Bota de esquí de elastómero termoplástico TPE
Granulado blanco, producido en una instalación de preparación de compuestos para elastómeros termoplásticos TPE
Juntas tóricas de elastómeros termoplásticos TPE de diferentes colores
Utilización de TPE en el interior de un coche
Regletas negras para cables de elastómero termoplástico TPE
Cinta transportadora negra de TPE

Aplicaciones típicas

La amplia gama de características como blandura/dureza, desde bajos valores de shore A hasta altos valores de shore D, temperaturas de aplicación de -60 °C a 150 °C, además de la excelente posibilidad de combinarlo con otros plásticos, plantean algunas tareas exigentes para la preparación de los compuestos. Por ejemplo, es necesario incorporar materiales en forma de polvo como cargas, retardantes de llama y aditivos, o también líquidos como aceites de diferentes tipos, reactivos o aditivos líquidos. A menudo, los rangos de ablandamiento de los componentes polímeros distan mucho de los valores de viscosidad.

Requisitos de compuestos

Mediante procesos sofisticados se consigue controlar y llevar a cabo estas altas exigencias. La amasadora Buss ofrece las siguientes ventajas en comparación directa con sistemas alternativos: las velocidades de cizallamiento moderadas y regulables disipan la energía de plastificación de manera muy eficiente. Por eso, no se produce el efecto perjudicial de las hot spots que es tan habitual en otros sistemas. En las zonas de mezclado es posible manejar grandes proporciones de aditivos gracias a la gran cantidad de ciclos de mezclado. En caso de ser necesaria una modificación reactiva, se inyectan los líquidos a través de pernos de amasado huecos en las zonas correspondientes, directamente en el material plastificado y se mezclan en un recorrido lo más corto posible. También es posible dominar los procedimientos de vulcanización dinámica.

A través del sistema de dos fases de la amasadora Buss, la preparación del compuesto y la etapa de presurización son desacopladas de manera rigurosa, pudiendo así optimizar las etapas del procesado de manera independiente. Para los compuestos TPE se utiliza generalmente una extrusora de descarga abridada como medio de presurización para la granulación o para el procesamiento posterior. La carcasa desplegable de la amasadora Buss asegura un rápido acceso y una alta disponibilidad del sistema.

Tanto la concepción modular y ajustable de toda la instalación como la dilatada experiencia de Buss en la técnica de procesamientos convierten a la amasadora Buss en una excelente elección para la preparación de compuestos de todas las clases de TPE, de lo cual dan testimonio la gran cantidad de equipos instalados en este sector.

Juntas tóricas negras, rojas y blancas de elastómeros termoplásticos TPE

Diseño típico de una instalación para la preparación de compuestos de TPE

Configuración típica de una instalación de preparación de compuestos de elastómero termoplástico TPE

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

  • 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.
  • 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.
  • Estrecho margen de temperaturas

    Con la amasadora BUSS se puede mantener un estrecho margen de temperaturas gracias a las tasas de cizallamiento uniformes y moderadas a través de toda la longitud del husillo, evitando así los picos de temperatura que se producen en otros sistemas. Esto permite mantener el control preciso de un estrecho margen de temperatura en toda la longitud del proceso.
  • Capacidad de grandes proporciones de carga
    La tecnología de las amasadoras BUSS permite alcanzar proporciones de carga de hasta un 90 % mediante la distribución de 2-3 posiciones de alimentación, el aprovechamiento de dispositivos de alimentación, como los husillos de alimentación lateral, la alimentación gravimétrica de las cargas, el venteo de retroceso y la excelente eficacia de avance. Las tasas de cizallamiento moderadas de la amasadora permiten un fácil manejo de las elevadas viscosidades que se producen cuando se trabaja con grandes porcentajes de carga.
  • Inyección de líquidos en cualquier posición de los pernos.
    Los pernos de inyección, que en la amasadora Buss se pueden montar en cualquier posición a lo largo de la sección de proceso, permiten inyectar componentes líquidos directamente en el polímero plastificado y en la posición óptima para el proceso. El proceso de mezcla comienza inmediatamente sin manchar la pared de la carcasa y permite obtener la mezcla con una longitud de procesamiento lo más corta posible.

Más información

Diseño típico de una instalación para la preparación de compuestos de TPE

Descarges

  • COMPEO

Enlaces

BUSS Kneader series COMPEO