POLIETILEN TEREFTALATO Arnite A, Techster E, Impet, Petlon, Rynite (Dupont), Kodapek, Petra, Ultralen, etc.

PET

O O C

O C O

( CH2)2

n

Algunas de sus propiedades son: Propiedad

PBT

PET

HDT a 4.7 Kg/cm2 (°C) 30% F.V.

155 216

215 250

Resistencia al impacto Izod, 23 °C (J/m)

53 96

43 101

Módulo de flexión Kg/cm2 30% F.V

23.8 77.3

28.86 91.4

Densidad Relativa 30% F.V

1.31 1.53

1.37 1.56

% Absorción Agua a 23 °C 30% F.V

0.80 0.06

0.08 0.05

POLIMERIZACION Acido tereftalico o dimetil tereftalato

O CH3 - O-C -

O

Etilen glicol H H

- C – O – CH3 + HO – C – C - OH H H

O - O-C -

O - C – O – ( CH2 )2 - O +

Polietilen tereftalato ( PET )

H H – C – OH + H2O H Metanol

agua

Los grupos polares éster, forman cristales resistentes. A su vez, los anillos aromáticos tienden a apilarse de un modo ordenado, haciendo aún más resistente a los cristales.

Polietilen tereftalato (PET) PET grado ingeniería: Altamente cristalino  Puede reforzarse con fibra de vidrio (30-55%), cargas minerales (mica) y otros aditivos (retardadores de flama, agentes de nucleación) 

PET amorfo: Altamente transparente  Para filtros, películas y botellas 

Relación peso molecular tiempo de cristalización Peso molecular promedio del PET 15,800

Tiempo medio para cristalizar (min) 18.5

14,000

15

11,200

3.5

PET ingeniería Formulados con fibras y cargas:  Mezclado y acoplamiento  Mejor resistencia mecánica  Estabilidad dimensional  Aumenta temperatura de servicio  Resistencia química

PET modificado con glicol PETG (COPOLIESTER)  

   

Se le añade un glicol secundario (1,4ciclohexanedimetanol) durante polimerización Aumenta fase amorfa Transparencia, tenacidad, rigidez Menor temperatura de procesamiento No se recomienda para bebidas carbonatadas ni cerveza ni alimentos (Tratamto Térmico) Juguetes, partes medicas, sillas, mangos de cepillos, aparatos eléctricos, etc...

PET cristalino  T.

de procesamiento: 518 - 572ºF (270-300ºC)  T. de fusión: 482-518ºF (250-270ºC)  Mayor cristalización: 248-428ºF (120-220ºC)  Cristalización máx.: 374ºF (190ºC)

El PET es semicristalino pero se puede hacer altamente amorfo  

 

Fibras y películas : Amorfos (Transparentes) con cierto grado de cristalinidad Se extruye, se enfría bruscamente y se orienta (uniaxial en fibras o biaxial en películas) a Temp. ligeramente arriba de Tg(158ºF o 70ºC) PET botella: Al degradarse termicamente produce aldehidos que imparte olor y sabor al producto (menor a 2.5 p.p.m.) Botella: preforma por inyección, se precalienta arriba de Tg y se sopla biaxialmente

SECADO DEL PET Material higroscópico  Tiende a hidrolizar  Reduce peso molecular, aumenta fluidez, reduce resistencia mecánica, sobreempacado durante inyección, rebabas, marcas superficiales  En contenedores tienen 0.04% de humedad pero hidrólisis puede ocurrir a 0.02% 

CONDICIONES DE SECADO DEL PET

Velocidad de flujo de aire

Aprox. 1 ft3/min/lb de PET/hr

Temperatura del aire

275°F ( 135°C)

Punto de rocio del aire

0°F (-18°C) o menor

EFECTO DE LA HUMEDAD Y RECICLADO

EFECTO DEL RECICLADO



CONDICIONES DE INYECCION RECOMENDADAS PARA PET Y PBT Espesores delgados (menor a 0.06 in o 1.52 mm) requieren mayor temperatura de molde (210-250ºF) VARIABLE

UNIDADES

TEMPERATURAS BARRIL INICIO BARRIL CENTRO BARRIL FRENTE BOQUILLA

°F

T. DE FUNDIDO INTERVALO RECOMENDADA

°F

T. DE MOLDE INTERVALO RECOMENDADA

°F

SECADO TEMPERATURA TIEMPO PRESION (MAX) INYECCION SOSTENIMIENTO CONTRAPRESION

°F h

PET

PBT

518-554 518-563 518-572 518-572

419-446 437-482 401-446 383-419

509-563 527

428-500 464-473

248-284 275

68-230 140

275-329 2-4

248-302 2.5-5.5

21750 10875 2175

18850 10440 2175

psi

VELOCIDADES INYECCION GIRO TORNILLO

--ft / s

MEDIA – RAPIDA 0.66 – 1.15

RAPIDA 0.98-1.15

COLCHON

in

0.118

0.118

PRSION DE CIERRE

Ton / in2

4-6

3-4.5

EQUIPO Equipo convencional recubierto contra abrasión de cargas y fibras  L/D : 18:1 a 25:1, no muy largos para evitar daños a tamaño de fibras  Boquillas convencionales de 3/16 in de diámetro 

APLICACIONES DE PET     

Eléctricas-electrónicas (grados anti flama para electrodomésticos y computadoras) Artículos automotrices (grados reforzados con HDT de 435ºF) Aplicaciones medicas, herramientas, contenedores, muebles, engranes, arts. deportivos, de cocina y oficina Telecomunicaciones Mangos de cepillos, rifles, engranes, jardinería, secadores de pelo, etc...

APLICACION EN BOTELLAS PARA BEBIDAS CARBONATADAS

Inyeccion soplado de PET

Inyeccion soplado de PET

Inyeccion-soplo de PET

Inyeccion-soplo de PET

POLIBUTILEN TEREFTALATO POCAN , VALOX

PBT

O O C

O C O

( CH2)4

n

POLIMERIZACION Acido tereftalico o dimetil tereftalato

O OH - O-C -

O - O-C -

1,4-butanodiol

O - C – O – OH

+ HO – (CH2)4 - OH

O - C – O – ( CH2 )4 - O +

Polibutilen tereftalato ( PBT )

H2O agua

Polibutilen terftalato (PBT)    

    



Mayor cristalinidad que el PET Menores ciclos de moldeo Mayor resistencia al calor (HDT virgen es 310ºF y con fibras de 420ºF) Buena estabilidad dimensional Baja viscosidad de fundido (llenado rápido de molde) Buena resistencia mecánica y tenacidad Propiedades eléctricas aislantes Amplia resistencia química Lubricidad Resistencia a humedad

APLICACIONES DEL PBT      

Eléctrica electrónica (conectores, bobinas, relevadores, etc.) Industria Automotriz (comp. de ignición, switches de control, protectores de puertas ventanas, engranes) Hogar (electrodomésticos, mangos, secadores de pelo, aspas de procesadores, abanicos, etc.) Iluminación (switches, balastras, zoquets, cubiertas de focos y lamparas) Herramientas y jardinería Transporte y manejo de fluidos, bombas, válvulas impulsores, etc..

PIEZA CONECTOR ELECTRICO DE PBT O PCT

DSC DEL PET

Mezcla de PBT / LDPE

Poli(butilen tereftalato) PBT

  

    

Polímero Semicristalino Alta resistencia Térmica Buena resistencia mecánica Propiedades aislantes Buena Resistencia Química Rigidez Dureza Buena Apariencia Superficial

  





Ciclos Cortos de Procesamiento Excelentes propiedades de flujo Altas Velocidades de Cristalización Conversión Atractiva entre los costos y el precio final de la pieza.

LIMITACIÓN: Baja resistencia al Impacto a bajas temperaturas, cuando la pieza presenta un corte.

Polietileno de Baja Densidad LDPE

    

Bajo Grado de Cristalinidad Buena resistencia al Impacto a bajas Temperaturas Excelente Flexibilidad Buena Resistencia Química Facilidad de Procesamiento.

Propiedad que se Quiere Incrementar



La resistencia al impacto del PBT para aplicaciones en la industria automotriz.

Características de la Mezcla 

El mezclado de ambos polímeros forma una mezcla inmiscible debido a la diferencia de polaridad de los componentes.



Es necesario utilizar un tercer componente como agente compatibilizante para estabilizar la morfología de la mezcla y mejorar la adhesión interfacial.



Mediante un análisis de la compatibilidad entre el PBT y el PE, se llegó a la conclusión que la cristalinidad evita la compatibilidad entre las fases, es por esta razón que se utiliza LDPE.

Compatibilización 

La compatibilización de la mezcla se realiza mediante el uso de un copolímero de etileno, el cual contiene una funcionalidad epóxica que permite una excelente adhesión al poliéster. (Elvaloy PTW)



Este agente contiene glicidil metacrilato (GMA) que provee la funcionalidad epóxica. La adhesión se consigue mediante la reacción de los grupos ácido al final de la cadena del poliéster y los grupos epóxi del GMA.

Copolímero de Etileno con Anhídrido Maléico Injertado ( Fusabond)

Modo de Preparación 

La incorporación del agente compatibilizante (2 – 5%) a la mezcla de PBT / LDPE (90/10) se realiza en un extrusor doble husillo, a la temperatura del polímero fundido ( 260 ºC) a 70 rpm.

RESULTADOS 

Fotografías mediante SEM de la morfología de la mezcla:

Sin Agente Compatibilizante

2% Agente Compatibilizante

5% Agente Compatibilizante



Resultados en Resistencia al Impacto:

Influencia sobre la Viscosidad:

CONCLUSIONES 

La adición de LDPE a la mezcla, incrementa la elongación a la fractura del PBT.



Mejora la Resistencia al Impacto, cuando el PBT presenta una muesca.



Incrementa la Estabilidad Térmica



Disminuye la densidad



Disminuye la resistencia a la tensión del PBT.



Disminuye el Módulo

APLICACIONES 

La mezcla de PBT / LDPE, es utilizada en la industria automotriz para la realización de distintas piezas como: – – – – –

Conectores Válvulas Espejos Molduras Sensores

NOMBRES COMERCIALES Mezclas PBT / Poliolefina 

Bexloy J

DuPont



Gafite / Gaftuf

GAF



Pocan S

Mobay /Bayer



Techster T

Rhône Poulenc

PROPIEDADES DE MEZCLAS DE LLDPE/PBT CON Y SIN COMPATIBILIZAR

PBT ALTO GRADO DE CRISTALINIDAD  BUENA RESISTENCIA QUMICA  ESTABILIDAD TERMICA  BUENAS PROPIEDADES DE FLUJO  APLICACIONES ELECTRICAS  ESTABILIDAD HIDROLITICA  RELATIVA BAJA RESIST. AL IMPACTO 

MEZCLAS DE PBT  



ELASTOMEROS (EPDM, EPR) PC POLIOLEFINAS (LLDPE): – EXCELENTE RESISTENCIA AL IMPACTO A BAJAS TEMPERATURAS – BAJA ABSORCION DE HUMEDAD Y BAJO COSTO POLIMERO PBT LLDPE EVA EVAgMA

Mw 71,280 100,600 203,735 108,334

VISC (poise) 725.5 950.5 2,052 2,550



MORFOLOGIA SEM

Si el componente menor tiene menor visc que el componente mayor este sera mejor dispersado

PROPIEDADES MECANICAS

EFECTO DEL COMPATIBILIZANTE

EVA (CH2 – CH2)- CH2- CH2 O C- CH3 O

EVAgMA O

EVA

C O C O

CONCLUSIONES 







La resistencia al impacto de mezclas PBT/LLDPE se incrementa solo ligeramente a bajas concentraciones de PE pero se incrementa notablemente a concentraciones mayores a 60% de PE La morfología mostró que las partículas de LLDPE se dispersan en la matriz de PBT abajo de 40% mientras que a 60% se observa una morfología cocontinua que explica el incremento en la resist. al impacto. La adición de EVAgMA como compatibilizante a la mezcla (70/30) incrementa considerablemente la resist. al impacto. Se observo un incremento en viscosidad debido a las interacciones químicas entre el compatibilizante y el PBT

INFLUENCIA DEL HDPEgMA EN COMPATIBILIDAD Y PROPIEDADES DE MEZCLAS HDPE/PBT

PROPIEDADES MECANICAS

MORFOLOGIA SEM

REOLOGIA

CONCLUSIONES El desempeño mecánico fue mejor para las mezclas compatibilizadas  Los dominios de la fase dispersa en la morfología de las mezclas compatibilizadas fueron menores y mas uniformes  La viscosidad fue mayor para las mezclas compatibilizadas lo que se atribuyo a interacciones químicas entre el MA y los grupos terminales en el PBT 

MEZCLA SUPER DUCTIL CON EXCELENTE RESISTENCIA TERMICA A BASE DE LLDPE/PBT

PBT  

 

POLIMERO DE INGENIERIA CRISTALINO SU ELONGACION A RUPTURA DISMINUYE ABRUPTAMENTE A TIEMPOS DE ENVEJECIMIENTO A 50o C AL MEZCLAR CON UNA POLIOLEFINA DE BAJO MODULO SE MEJORA DUCTIBILIDAD DEL PBT SE SELECCIONARON EGMA (COMP), LLDPE Y SEBS PARA MEJORAR SU DUCTIBILIDAD

CONCLUSIONES   

Se desarrollo una mezcla súper dúctil con PBT y LLDPE como componete necesario y un compatibilizante EGMA La naturaleza dúctil puede mantenerse relativamente bien aun después de templado a altas temperaturas Es necesario un compatibilizante para reducir el tamaño de partícula y mejorar la adhesión interfacial requerida para una adecuada transferencia de esfuerzos de la matriz a las partículas