Introducción al PVC
El cloruro de polivinilo (PVC) es uno de los cinco principales plásticos de uso general y ocupa el segundo lugar en ventas mundiales entre los termoplásticos, después del polietileno (PE).
Si bien el PVC tiene una estructura amorfa que limita su estabilidad a la luz y al calor, y carece de un punto de fusión fijo, ofrece excelentes propiedades mecánicas, buen aislamiento, resistencia a la llama y una sólida relación costo-beneficio, lo que lo hace versátil para diversas aplicaciones.
·Tipos de PVC
Aplicaciones de PVC
·Análisis de fórmulas: selección de resina de PVC
- Según el método de polimerización
Existen tres tipos principales de resina de PVC: resina de PVC en suspensión, resina de PVC a granel y resina de PVC en emulsión. Entre estas, la resina de PVC en suspensión es la opción más utilizada. La pasta de PVC en emulsión, por otro lado, se utiliza principalmente en aplicaciones como cuero artificial, papel pintado y materiales para suelos.
- Según el tipo de dispersante
Dos tipos: suelto (XS) y compacto (XJ). Actualmente, el suelto es el más común.
- Según la toxicidad
El PVC se puede clasificar en dos grados según su toxicidad: el grado ordinario, clasificado como tóxico, y el grado sanitario, reconocido como no tóxico. El grado sanitario debe mantener un contenido de cloruro de vinilo (VC) inferior a 10 x 10^⁻¹, lo que lo hace apto para aplicaciones en alimentos y medicamentos.
- Según el peso molecular
El PVC se clasifica según su peso molecular en ocho tipos, designados del SG1 al SG8. En este sistema de clasificación, una designación más baja indica un mayor grado de polimerización, lo que resulta en un mayor peso molecular y resistencia. Sin embargo, esta correlación también conlleva mayores desafíos en el flujo de fusión y el procesamiento del material.
Análisis de la fórmula: Selección del plastificante
El tipo de resina define la estructura principal; el plastificante determina si el compuesto se comporta como un perfil rígido o como una cubierta de cable flexible. La selección se basa en cuatro preguntas, en este orden.
- Qué tan suave y cómo se mide. El contrato establece que la dureza Shore A o D, con una carga determinada, es la norma. La eficiencia difiere entre ésteres, por lo que la cantidad de resina que alcanza los 75 Shore A con DOP no es la misma que la que alcanza con DINP o DOTP, y comparar las calidades basándose únicamente en la cantidad de resina oculta una diferencia de costo.
- ¿Cuánto tiempo debe mantenerse blando? Una pieza que se calienta, se expone a una corriente de aire o entra en contacto con otro polímero pierde plastificante con el tiempo. Los polímeros y los grados de alto peso molecular resisten este proceso; los ésteres de bajo peso molecular no. Aquí es donde los cables, los revestimientos de suelos y los interiores de automóviles se diferencian de las películas de embalaje.
- Qué temperatura ve en el extremo frío. El comportamiento de flexión en frío según ASTM D1043 es donde los adipatos como DOA y DINA Superan a los ftalatos de uso general. Un compuesto que pasa la prueba a temperatura ambiente puede agrietarse a -20 °C.
- ¿Qué normativa se aplica? El contacto con alimentos, la seguridad de los juguetes y el uso de dispositivos médicos restringen cada uno un subconjunto diferente. El Anexo XVII de REACH, la norma FDA 21 CFR y la norma EN 71-3 determinan la lista de aplicaciones antes que el rendimiento, razón por la cual los grados sin ftalatos, como DOTP, DINCH, ATBC y los citratos, predominan en dichas aplicaciones.
La elección del estabilizador va de la mano con esto, en lugar de seguirlo: se seleccionan conjuntamente un sistema de Ca-Zn y un plastificante, porque el estabilizador tiene que resistir el mismo período de procesamiento que establece el plastificante.