Los 5 mejores plásticos resistentes al calor
El uso de plásticos está muy extendido en todas las industrias por muchas razones. La mayoría de las aplicaciones buscan plásticos resistentes al calor que puedan utilizarse a altas temperaturas.
A continuación se describen los 5 mejores plásticos resistentes al calor que puede utilizar en sus aplicaciones.
Plásticos amorfos frente a semicristalinos
En primer lugar, hablemos de las dos categorías en que se dividen los plásticos.
Semicristalino
Los plásticos semicristalinos tienen una estructura molecular semiorquestada y también presentan zonas cristalinas ordenadas.
El plástico semicristalino es una transición muy rápida de sólido a líquido. Estos plásticos tienen un punto de fusión definido y se utilizan para la producción de películas, mezclas y plásticos como PPPET, PE, etc.
Amorfo
Los plásticos amorfos carecen de zonas cristalinas y tienen una estructura molecular desordenada.
Estos plásticos tienden a ablandarse cuando se someten a altas temperaturas y no tienen ningún punto de fusión específico. El PVC, el PS y el PSU son plásticos amorfos.
Propiedades térmicas de los plásticos resistentes al calor
A continuación, vamos a comentar algunas propiedades de las que se componen los plásticos resistentes al calor.
Punto de fusión
El punto de fusión es el punto en el que los plásticos pasan del estado molecular al desordenado. Los plásticos semicristalinos tienen un punto en el que se produce dicha transición, pero los amorfos tienden a ablandarse gradualmente al calentarse.
Temperatura de deflexión térmica
La temperatura de deformación térmica se define realizando una prueba. En la prueba, se aplica una carga determinada a la muestra dada a una temperatura determinada.
La temperatura se mide para ver cómo el material puede mantener su rigidez cuando se aplica la carga, y se denomina temperatura de deflexión térmica.
Temperatura de funcionamiento continuo
La temperatura de funcionamiento continuo es la temperatura máxima de seguridad que mantiene el plástico estable a largo plazo.
Esta temperatura se mide cuando el plástico está expuesto al aire, ya que la exposición a productos químicos y al agua puede reducir su temperatura de funcionamiento continuo.
Temperatura de transición vítrea
La temperatura de transición vítrea es el punto en el que el plástico pasa de un estado dúctil a otro quebradizo. Algunos plásticos tienen valores inferiores a cero.
La temperatura de transición vítrea es aquella a la que el plástico amorfo cambia su estado de duro a gomoso.
Resistencia a las llamas
La inflamabilidad de los plásticos determina la resistencia del plástico a las llamas. La inflamabilidad del plástico se clasifica en una escala y mide el comportamiento del plástico cuando se somete a altas temperaturas.
Los 5 mejores plásticos resistentes al calor
A continuación se describen los 5 principales tipos de plástico para altas temperaturas, junto con sus ventajas e inconvenientes.
1. PEI
El PEI es un termoplástico duradero que ofrece una excelente resistencia a las llamas y a los productos químicos. Tiene una gran resistencia. Tiene un punto de fusión de 219 centígrados. Su temperatura de uso continuo es de 170 centígrados.
Es adecuado para aplicaciones aeroespaciales, placas de circuitos e incluso equipos utilizados para la esterilización de alimentos.
Ventajas
- Puede resistir refrigerantes y combustibles.
- Ha mejorado la resistencia a la fluencia.
Desventajas
- Puede agrietarse en presencia de disolventes clorados polares.
- Es un tipo de termoplástico caro.
2. PEEK
PEEK es un termoplástico que ofrece altas prestaciones. Tiene una gran resistencia a la fluencia, a los productos químicos y al desgaste. Tiene un punto de fusión de 371 centígrados y una resistencia similar a la del metal.
Se utiliza en aplicaciones sometidas a entornos difíciles. Se utiliza sobre todo en componentes interiores de aviones, piezas médicas y componentes de automóviles. Puede mecanizarse y someterse a moldeo por inyección.
Ventajas
- Puede adaptarse fácilmente a entornos difíciles.
- Tiene una gran resistencia a la tracción.
- Es compatible con el moldeo por inyección y el mecanizado CNC.
Desventajas
- Es sensible a algunos ácidos y a los rayos UV.
3. PTFE
PTFE también se conoce como teflón y es un plástico conocido por su resistencia química. Tiene baja fricción y alta resistencia al calor.
El punto de fusión del PTFE es de 327 centígrados. No reacciona con los productos químicos y ofrece aislamiento eléctrico. Se utiliza en juntas, sellos y materiales aislantes en electrónica.
Ventajas
- El PTFE ofrece una gran resistencia a la intemperie.
- Tiene una excelente inducción eléctrica tanto en entornos húmedos como calientes.
- La resistencia a la flexión del PTFE es elevada.
Desventajas
- El tratamiento del PTFE es caro.
- El PTFE no resiste la radiación, la fluencia ni la abrasión.
- Es inferior a temperatura ambiente.
4. PPS
El sulfuro de polifenileno es un termoplástico con estabilidad a altas temperaturas y excelente resistencia mecánica. También es muy resistente a los productos químicos y es un plástico semicristalino adecuado para entornos agresivos.
Ventajas
- El PPS tiene una gran resistencia a la temperatura y a los productos químicos.
- Tiene una gran estabilidad dimensional.
- Las propiedades de aislamiento eléctrico del PPS son excepcionales.
- Tiene una gran resistencia a las llamas.
Desventajas
- El PPS tiene una textura quebradiza y puede agrietarse bajo tensión.
- Procesar PPS es todo un reto.
- Tiene opciones limitadas de colores.
5. PBI
PBI tiene la mayor resistencia al desgaste y al calor, y ofrece una excelente estabilidad mecánica. El PBI no tiene un punto de fusión específico, y ni se quema ni se pega a otros plásticos. Se puede mecanizar con herramientas de diamante, pero esto aumenta el coste de procesamiento.
Ventajas
- El PBI es un excelente plástico resistente al calor.
- Tiene una gran estabilidad.
- No tiene punto de fusión.
Desventajas
- Su fabricación es costosa
- Es muy sensible.
Métodos para mejorar la resistencia al calor
Los métodos para aumentar la resistencia térmica de los termoplásticos son los siguientes:
Aditivos
Se utilizan estabilizadores térmicos con antioxidantes para mejorar el comportamiento térmico del plástico. La adición de aditivos ignífugos hace que los materiales sean resistentes a las llamas.
Rellenos
También se pueden añadir cargas a los termoplásticos, que mejoran su resistencia térmica. Ejemplos de algunas cargas son el polvo cerámico y las hebras de fibra de vidrio.
Aplicaciones de los plásticos termorresistentes
Los plásticos resistentes al calor se utilizan en muchas aplicaciones debido a su alta resistencia al calor y a los productos químicos y también al peso ligero que poseen. Algunas de las aplicaciones de los plásticos resistentes al calor son las siguientes:
- Bombas y válvulas
- Instrumentos utilizados en aplicaciones médicas y de laboratorio
- Componentes mecánicos
- Componentes para maquinaria alimentaria
Conclusión
Los requisitos de la aplicación determinan el tipo de plástico con el que se fabricará un componente. Es crucial optar por un plástico resistente al calor cuando los componentes están sometidos a altas temperaturas.
DEK ofrece fabricar componentes utilizando una amplia gama de plásticos, y estos componentes tienen una calidad excepcional.
