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Plásticos especializados para profesionales: propiedades, resistencia y ejemplos de aplicación

Los plásticos especiales se utilizan cuando las aplicaciones exigen mucho material o se requieren propiedades especiales. Con frecuencia tienen propiedades aislantes y su alta resistencia al agua y a los productos químicos los convierte en un material fiable y de bajo mantenimiento. Por este motivo, no es de extrañar que los plásticos especiales se utilicen en muchos campos técnicos y también en elementos de fijación como tornillos y tuercas. El siguiente artículo proporciona una descripción general de varios plásticos especiales y sus aplicaciones.

¿Qué son los plásticos especiales?

Los plásticos especiales están diseñados para cumplir con los requisitos que los plásticos comunes no pueden cumplir. Las propiedades especiales se logran, por ejemplo, modificando la composición química o mediante procesos de fabricación para fines especiales. Los plásticos especiales, o plásticos de alto rendimiento, a menudo se especializan en términos de una propiedad.

Proceso de fabricación de plásticos especiales

Al producir plásticos especiales, la composición del material es importante para lograr las propiedades deseadas en última instancia. El siguiente ejemplo describe la producción de PTFE:

Proceso de producción con PTFE como ejemplo

El politetrafluoroetileno, o PTFE, está hecho de hidrocarburo clorado. Se puede producir mediante dos métodos, que difieren en función del producto inicial deseado (polvo o dispersión). Se añaden fluoruros parcialmente al hidrocarburo clorado, que inicialmente genera los gases cloro difluorometano y tetrafluoroetileno. A continuación, el tetrafluoroetileno se disuelve en una fase acuosa, al tiempo que se excluye el oxígeno y se ejerce una alta presión, y luego se polimeriza en PTFE añadiendo una solución iniciadora acuosa. Debido a que el PTFE no es soluble en agua, precipita en la fase acuosa. A continuación, el PTFE se obtiene en forma de polvo mediante filtración y secado. Si se va a obtener una dispersión como producto inicial, se añade un dispersante a la solución acuosa antes de añadir el iniciador.

Tipos de plásticos especiales

Hay una serie de plásticos adecuados para producir componentes para aplicaciones especializadas, como tornillos de plástico. En MISUMI, ofrecemos una amplia gama de componentes fabricados con los siguientes plásticos:

Descripción general de varios plásticos especializados
Nombre corto Nombre Microestructura Clasificación Descripción
ABS Acrilonitrilo butadieno estireno amorfo Plásticos estándar Alta resistencia a la tensión mecánica, muy duro
Baquelita Fenoplastos basados en fenol y formaldehído Duroplastos Plásticos de ingeniería Las placas de baquelita de MISUMI son adecuadas como placas aislantes para paneles eléctricos, unidades de control y disyuntores. La versión en papel está disponible en color natural y negro, y también está disponible una versión más resistente basada en tejidos. El color de la baquelita (color natural) puede variar según el lote de producción. Sin embargo, esto no afecta a la calidad.
ETFE Copolímero de etileno-tetrafluoroetileno Semicristalino Plásticos de alto rendimiento Copolímero fluorado hecho de tetrafluoroetileno y etileno. Tiene muy buenas propiedades contra el desgaste mecánico, tiene aislamiento eléctrico y es químicamente muy resistente, adecuado para su uso en aplicaciones de alta temperatura.
FEP Propileno de fluoroetileno Semicristalino Plásticos de alto rendimiento El polímero, también conocido como TEFLON (grupo de fluoropolímeros), excelente resistencia química a la corrosión, excelente resistencia a la temperatura, se utiliza a menudo como material de sellado y llenado, el FEP tiene un mayor coeficiente de fricción y una temperatura de funcionamiento continua más baja que el PTFE.
Nailon MC Nombre de un grupo de amidas poliméricas (PA) de cadena larga/nailon Semicristalino Plásticos de ingeniería Fundición de monómeros. Con una mejor resistencia a la abrasión que el POM, generalmente se utiliza para placas de guía lineales. MISUMI fabrica tres categorías de deslizamiento diferentes: Categoría de deslizamiento con un rendimiento de deslizamiento muy mejorado, categoría de alta resistencia con una excelente categoría de resistencia y conductividad para usar alrededor de componentes eléctricos que requieren protección electrostática. También hay disponible una categoría con buena resistencia a las inclemencias del tiempo que protege contra el desgaste intenso. Propiedades generales: ductilidad, resistencia, resistencia a la abrasión y a la fatiga, bajo coeficiente de fricción.
PA 12 Poliamida 12/ nailon 12 Semicristalino Plásticos de ingeniería Propiedades típicas del nailon: alta ductilidad, alta resistencia a temperaturas, alta absorción de agua (suavizante), buena resistencia al desgaste, resistente a muchos aceites, grasas y combustibles, buenas propiedades de deslizamiento y fricción, alta resistencia a impactos, utilizado en vehículos de motor y aeronaves para combustible, conductos hidráulicos, etc.
PA6 Poliamida 6/ nailon 6 Semicristalino Plásticos de ingeniería Propiedades típicas del nailon: alta ductilidad, alta resistencia a la temperatura, alta absorción de agua (suavizante), buena resistencia al desgaste, resistente a disolventes orgánicos, buenas propiedades de deslizamiento y fricción, alta resistencia a impactos, altas propiedades de amortiguación mecánica
PBT Tereftalato de polibutileno Semicristalino Plásticos de ingeniería Alta resistencia a la abrasión, alta resistencia a los impactos, resistencia y rigidez ligeramente inferiores a las de PET, muy buenas propiedades de deslizamiento y desgaste, buen aislamiento eléctrico, resistencia química comparable a PET, utilizado para deslizamiento y rodamientos de rodillos, tornillos, tiras de conectores, piezas de electrodomésticos
PC Policarbonato amorfo Plásticos de ingeniería La mayor resistencia a los impactos entre los plásticos transparentes (aprox. 30 veces mayor que la PMMA), excelente resistencia a la temperatura y amplia gama de usos.
PE Polietileno Semicristalino Plásticos de ingeniería Buen aislamiento eléctrico, alta ductilidad, buen comportamiento de deslizamiento, baja dureza y resistencia, bajo desgaste, buena resistencia a muchos ácidos, bases, grasas y aceites. Densidad como característica diferenciadora. En PE-LD y PE-HD con propiedades ligeramente diferentes (LD es más suave, más flexible y más inastillable, pero menos resistente a la abrasión que HD) - aplicaciones: Artículos domésticos, contenedores de almacenamiento, cajas de transporte, tanques de vehículos, etc.
PEEK Poliéter éter cetona Semicristalino Plásticos de alto rendimiento El PEEK es un plástico de ingeniería semicristalino muy bueno y de alto rendimiento. Tiene la mayor resistencia química entre los plásticos técnicos. El PEEK solo puede disolverse en ácido sulfúrico concentrado. Tiene una excelente resistencia al calor, a la abrasión, a las llamas y a la hidrólisis.
PET Tereftalato de polietelio Amorfo o semicristalino Plásticos de ingeniería Aprox. 4 veces más resistencia a los impactos que el PMMA, un material respetuoso con el medio ambiente que no libera gases tóxicos durante la combustión y es rentable.
PE-UHMW
(también: UHMW-PE)
Polietileno UHMW Semicristalino Plásticos estándar Polietileno UHMW con peso molecular extremadamente alto. Tiene muy buena resistencia a la abrasión y al desgaste, alta resistencia química a los productos químicos, buenas propiedades de deslizamiento, autolubricante y muy resistente a los golpes.
PFA Perfluoroalcoxi Semicristalino Plásticos de alto rendimiento Polímero también conocido como TEFLON (grupo de fluoropolímeros). Combina las propiedades químicas del PTFE con las propiedades mecánicas-técnicas del FEP. El PFA es resistente a los productos químicos, resistente a la temperatura, a la radiación UV, es un excelente aislante eléctrico y extremadamente resistente a las inclemencias meteorológicas.
IP Poliimida amorfo Plásticos de alto rendimiento No fundible, excelente resistencia a la temperatura, alta resistencia mecánica, alta estabilidad de forma, muy buenas propiedades de fricción y desgaste.
PMMA Metacrilato de polimetilo amorfo Plásticos de alto rendimiento También conocido como vidrio acrílico o con el nombre de la marca Plexiglás. Tiene una excelente transparencia, resistencia a las inclemencias del tiempo y maquinabilidad, resistencia media, alta rigidez, es relativamente frágil, tiene buenas propiedades de aislamiento eléctrico, propiedades de pulido, es resistente a ácidos y a soluciones alcalinas de concentraciones medias.
POM Poliacetal Semicristalino Plásticos de ingeniería Excelente resistencia mecánica; se utiliza como material en muchos casos para ruedas, rodillos y ruedas dentadas.
PP Polipropileno Semicristalino Plásticos estándar Alta resistencia y dureza, buena resistencia química a muchos ácidos, bases y disolventes, buen aislante, utilizado en la industria alimentaria, pero también en muebles, automóviles e industria químico-farmacéutica.
PPS Sulfuro de polifenileno Semicristalino Plásticos de alto rendimiento PPS es un excelente plástico de ingeniería cristalina. Tiene una excelente resistencia al calor, y sus propiedades físicas no se ven alteradas ni siquiera durante un uso prolongado a altas temperaturas. También tiene una excelente resistencia química, características mecánicas y eléctricas, y es dimensionalmente estable.
PPS / PPS del VPH Tipo de sulfuro de polifenileno reforzado con fibra   Plásticos de ingeniería El Techtron® HPVPPS es un producto basado en el PPS de resistencia superior al calor y a los productos químicos y tiene propiedades de deslizamiento significativamente mejoradas. Se utiliza en componentes de deslizamiento de alta temperatura con valores de PV altos.
PTFE y PTFE (F4) Politetrafluoroetileno Semicristalino Plásticos de alto rendimiento Polímero también conocido como TEFLON (grupo de fluoropolímeros). Tiene una excelente resistencia química a la corrosión, una excelente resistencia a la temperatura, a menudo se utiliza como material de sellado y relleno. El PTFE tiene un coeficiente de fricción más bajo (actualmente considerado el material más suave disponible) y una temperatura de funcionamiento continua más alta que el FEP.
PVC Cloruro de polivinilo Semicristalino Plásticos estándar Resistente a ácidos, soluciones alcalinas, alcohol, aceite y gasolina, retardante de llamas, baja conductividad térmica, muy buen aislante de la electricidad, la luz y el sonido.
PVDF Fluoruro de polivinilideno Semicristalino Plásticos de alto rendimiento Resistente a una variedad de productos químicos, alta resistencia mecánica, alta resistencia a los rayos UV y a la intemperie, alta resistencia a las temperaturas, aplicaciones: Construcción de aparatos, embalaje, industria alimentaria y farmacéutica, dispositivos eléctricos de todo tipo, tubos, barras deslizantes, tornillos, etc.
RENY Poliamida reforzada con fibra de vidrio y nailon MXD6 Cristalinidad Plásticos de ingeniería RENY se basa en la poliamida MXD6 y el plástico de ingeniería cristalino reforzado con un 50 % de fibras de vidrio. Tiene la mayor resistencia y elasticidad en plásticos y también muestra una muy buena estabilidad del aceite y el calor. Por lo tanto, se puede utilizar como alternativa al metal.
Alto rendimiento Técnico Norma PPS, PEK, PEEK, ETFE, FEP, PVDF IP, PMMA PCM, PA6, PA 66, nailon MC PA 11/12, PBT, PE, PET PC, PMMA PP, PE-HD, PE-LD, PE-LLD, PVC ABS, PS, PS-HI Semicristalino g isolation="isolate"> amorfo Precio y rendimiento Volumen de producción

Ventajas e inconvenientes del plástico

Los elementos de conexión de plástico tienen las siguientes ventajas:

  • Suelen tener un efecto aislante, tanto térmico como eléctrico.
  • A menudo se expanden de forma similar a los materiales naturales.
  • A menudo son resistentes al agua y a muchos productos químicos.

En comparación con las sujeciones metálicas, sus inconvenientes son que a menudo tienen menor resistencia a las fuerzas de tracción y compresión, así como una menor temperatura máxima de aplicación. Esto debe tenerse en cuenta, por ejemplo, al seleccionar arandelas de plástico.

Resistencia química de plásticos seleccionados

La siguiente tabla proporciona una descripción general de la resistencia química de los plásticos seleccionados:

Resistencia química de plásticos seleccionados
  PC PPS RENY PEEK PVC PP PTFE PFA PVDF Cerámica POM PA6 PA66 PA12
  Ácidos                          
Ácido clorhídrico al 10 % o o x o o o o o o o x x x x
Ácido sulfúrico al 10 % o o x o o o o o o o x x x ^
Ácido sulfúrico al 50 % ^ x x x x - o o o ^ x x x x
Ácido nítrico 10 % o o x o o o o o o ^ x x x x
Ácido nítrico 50 % ^ x x x x - o o o ^ x x x x
Ácido fluorhídrico al 10 % o ^ x - - o o o o x x x x -
Ácido fluorhídrico al 50 % ^ x x x - ^ o o ^ x x x x -
Ácido fosfórico o ^ x o o o o o o x x x x ^
Ácido fórmico o o x ^ ^ o o o o - x x x x
Ácido acético o o x o ^ o o o o - ^ x x ^
Ácido cítrico o o ^ o o o o o o - ^ ^ ^ ^
Ácido crómico o ^ x o o o o ^ o ^ - ^ - ^
Ácido bórico o o ^ o o o o ^ o ^ - ^ - o
  Alcoholes                          
Metanol ^ o - o o - o o o o o - - ^
Butanol - - - o - - - - o - o - - -
Glicol o o - o - - o o - o o - - o
  Aldehídos y cetonas                          
Acetaldehído x - o o - o o o o o o - - ^
Acetona x o - o - - - - - - - - - -
Formalina - - - o - - - - - - - - - -
Metil etilcetona - - - o - - - - - - - - - -
  Alcalino                          
Amoniaco x o o o o o o o o - x o o o
Hidróxido de sodio al 10 % - o o o o o o o o - ^ o o o
Hidróxido de potasio al 10 % x ^ o o o o o o o - ^ o o o
Hidróxido de calcio o ^ x o o o o o o - o x x o
  Sustancias orgánicas halogenadas                          
Carbono tetracloruro - - - o - - - - o - - - - -
Percloroetileno - - - o - - - - o - - - - -
Freón 12 - - - o - - - - - - - - - -
  Hidrocarburos                          
Benceno x - - o - - - - o - - - - -
Tolueno x o - o - - - - o - - - - -
Xilol - - - o - - - - - - - - - -
Ciclohexano - - - o - - - - ^ - - - - -
Naftaleno - - - o - - - - - - - - - -
  Productos químicos inorgánicos                          
Agua o o o o o o o o o o o ^ ^ o
Ácido sulfhídrico o o o o - o o o o - ^ o o o
Dióxido de azufre - ^ o o - o o o - - o o o -
Cloruro de sodio o - o o - o o - o - o o o -
Nitrato de amonio x o o o - o o o o - ^ o o -
Nitrato sódico - o o o - o o o o - ^ o o o
Acetato de sodio x - o o - o o - o - o o o -
Carbonato de calcio o o o o - o o o o - o o o -
Cloruro de calcio o o o o - o o o o - o o o o
Cloruro de magnesio o o o o o o o o o - o o o -
Sulfato de magnesio o o o o o o o o o - o o o -
Sulfato de zinc o o o o - o o o o - ^ o o o
Peróxido de hidrógeno o ^ ^ o o o o o o - x ^ ^ ^
  Productos químicos                          
Urea o - - o - o - - - - ^ - - -
Detergente o - o o - o - - - - o o o -
o = se puede utilizar
^ = se puede utilizar en determinadas circunstancias
x = no se puede utilizar
- = sin datos

Ejemplo de aplicación: Manguitos y arandelas de plástico

Los manguitos espaciadores se utilizan en muchos diseños para crear una distancia entre dos componentes. Son cilíndricos y pueden estar fabricados, por ejemplo, en caucho, metal o plástico. El propósito puede ser aislar, reducir la fricción o controlar el movimiento. Los manguitos espaciadores de plástico ofrecen varias ventajas sobre los manguitos espaciadores metálicos: Son aislantes (térmica o eléctricamente dependiendo del material) y tienen propiedades similares a las de los materiales naturales. Los manguitos de plástico se expanden, por ejemplo, en una medida similar a la madera y otros materiales blandos.

Las propiedades aislantes hacen que los manguitos de plástico sean el componente ideal en ingeniería eléctrica, por ejemplo, para asegurar componentes electrónicos en una placa de circuito impreso o para una alineación correcta y para mantener distancias seguras entre componentes. Los manguitos espaciadores también se utilizan a menudo en ingeniería mecánica para mantener con precisión los componentes en su posición o para amortiguar vibraciones y ruidos. Otra opción sería como manguito de cojinete o ayuda de montaje para componentes ligeros.

  • 1: Manguito de plástico con guía
  • 2: Eje giratorio
  • 3: Polea de distribución
  • 4: Cojinete de bolas
  • 5: Carcasa de cojinete con cojinete
  • 6: Rueda motriz

Si se van a utilizar discos de plástico que deben ser conductores, MISUMI ofrece versiones conductoras y antiestáticas hechas de nailon MC además de versiones normalizadas.

También se utilizan varios plásticos en las lavadoras. En este caso también, el aislamiento térmico y eléctrico es el criterio clave para su uso. MISUMI también ofrece, por ejemplo, discos de plástico con propiedades deslizantes. Los discos y manguitos hechos de fluoroplásticos, por ejemplo, reducen la resistencia a la fricción en diseños de bisagras. Debido a sus excelentes propiedades de aislamiento térmico (el punto de fusión es de hasta 300 °C, dependiendo de la resistencia y composición), pueden utilizarse discos de poliéter éter cetona (PEEK) a su vez en líneas de calefacción y refrigeración.