poliimidas

POLIIMIDAS

Las poliimidas constituyen un muy interesante grupo de polímeros increíblemente fuertes y asombrosamente resistentes al calor y agentes químicos  dichas cualidades son tan notables que a menudo estos materiales remplazado  al vidrio y a los metales como el acero, en muchas aplicaciones industriales exigentes  Las poliimidas se utilizan incluso en muchas aplicaciones cotidianas.  

CARACTERÍSTICAS

Son polímeros termoplásticos amorfos que tiene excepcionales propiedades de resistencia mecánica, química, térmica y química     Mantiene su resistencia y rigidez a 260 °C Mínimo rango de expansión a 200 °C En sus grados cojinete tiene una excelente resistencia al desgaste Capas de resistir condiciones severas de temperatura, ataque químico y esfuerzo.

ESTRUCTURA

Las poliimidas son aquellos polímeros que en su estructura poseen un grupo imida. ¿Pero que es una imida?. En una molécula es un grupo que tiene una estructura general, que se muestra en la siguiente figura:

Si esta molécula se polimeriza, el producto seria una POLIIMIDA. Estos polímeros adoptan generalmente dos formas. Una forma lineal donde los atomos del grupo imida forman parte de la cadena lineal y la segunda forma es una estructura heterociclica donde el grupo imida forma parte de una unidad cíclica en cadena polimerica como por ejemplo:

las poliimidas heterociclicas son las mas utilizadas o cumunes comercialmente como por ejemplo Ultem de G.E y el kapton de Duppton.

 SINTESIS DE POLIIMIDAS

la sintesis de una poliimida aromática se da por condenación entre un aromático y una diamina.

 APLICACIONES

Una característica interesante de las poliimidas que las hace excelentes para su uso en industrias de la construcción y del transporte, es que son capaces de arder.

No es su capacidad de quemarse, la que captura la atención de los constructores, sino la propiedad de auto-extinguirse. ¿Auto-extinción? Sí, cuando una poliimida aromática se incendia, lo cual, es difícil de suceder, se forma una capa carbonosa que sofoca la llama, bloqueándole el combustible para quemarse. Luego esta capa se remueve y todo queda como si nunca se hubiera producido un incendio.

Las poliimidas aromáticas son, junto a las poliamidas aromáticas, los polímeros de alta estabilidad térmica más utilizados en tecnologías avanzadas. Sus campos de aplicación están entre los más diversos incluyendo: la industria aeroespacial, donde se usan como materiales estructurales y recubrimientos de alta estabilidad térmica; recubrimientos en aplicaciones eléctricas y electrónicas, materiales para aplicaciones en centrales nucleares debida a su alta resistencia a la radiación, membranas semipermeables de alta temperatura y muchos más. Las poliimidas aromáticas son compuestos prácticamente insolubles en disolventes orgánicos y por ello muy difíciles de procesar. Por tanto, para la obtención de fibras se hilan disoluciones de ácido poliámico que se ciclodeshidrata térmicamente mientras se mantiene la fibra en tensión.

Las poliimidas policíclicas aromáticas son fuertes y reistentes al calor y a los reactivos químicos. Pueden ser sustitutivos del vidrio y del acero para:

• Vajillas para microondas
• Piezas de coches que tengan que soportar calor intenso, corrosivos, compbustibles o golpes (parachoques)
• Compositos, adhesivos, aislantes, antifuegos y como fibras de ropa y telas, protecciones y aislantes de cables.

TIPOS DE POLIIMIDAS MAS COMUNES

KAPTON

El kapton es una poliimida película desarrollada por DuPont que puede permanecer estable en un amplio intervalo de temperaturas, desde -273 hasta 400 °C.

  auto extinguible

 Es en alto grado inerte químicamente, y no posee ningún disolvente orgánico conocido.

·         Es altamente resistente a la radiación ionizante

·         Es el único material de lamina conocido que es estable con respecto a otros

·         Puede utilizarse en tiempos breves bajo condiciones de temperatura extremas entre 296 °C Y 400°

                       PROPIEDADES FÍSICA

                   Poliimida mas grueso, suele ser opaco y color opaco

PROPIEDADES TÉRMICAS

·         Conductividad térmica: 0,10-0,35

·         Calor especifico(J/KgK):1090

PROPIEDADES MECÁNICA

               Alargamiento a la rotura(%):8

VESPEL

Es la marca comercial de una variedad de durables de alto rendimiento pololiimida basada en plásticos fabricados por DuPont. Combina la resistencia al calor, lubricidad, estabilidad dimensional, resistencia química, resistencia a la fluencia y, para ser utilizado en condiciones ambientales hostiles y extremas. A diferencia de la mayoría de los plásticos, que no se produce significativa emisión de gases incluso a altas temperaturas. ·         Excelente resistencia a la temperatura ·         Alta resistencia al desgastar y fácil mecanizar.

PROPIEDADES TERMOFISICAS ·         Vespel se usa comúnmente con una conductividad térmica de referencia al material para probar aislantes térmicos, debido a su alta reproducibilidad y consistencia de sus propiedades termo físicas. ·         Capaz de soportar calentamiento a 300°C sin alterar sus propiedades térmicas y mecánicas. ·         No se derrite ·         Absorción de agua(%): 0,24  PROPIEDADES MECÁNICAS ·         Resistencia a la tracion(psi): 12500 ·         Dureza: E45-60 ·         Coeficiente de poisson:0,4 PRODUCTO COMERCIAL :  CINTAS ADHESIVAS  ANTECEDENTES DE LAS CINTAS ADHESIVAS La cinta adhesiva se utiliza para unir objetos de manera temporal, o a veces también permanente. La cinta adhesiva fue inventada en 1925 por Richard Drew de la empresa (Minnesota mining and manufacturing. La cinta original era cinta de papel en el dorso, a partir de estas se crearon las cintas transparentes y otras. E auDick trabajaba en el proyecto de un producto que permitiera a los fabricantes  de automóviles pintar cómodamente los coches. El problema era que en esa época había un verdadero entusiasmo por las carrocerías de dos colores pero a los fabricantes les resultaba muy difícil pintarlas, ya que la línea que separaba los dos colores era imprecisa y quedaban mal delimitados los dos tonos. Dick drew(1980) ideo un adhesivo para marcar cada zona, similar a las cintas adhesivas que utilizan actualmente los pintores de paredes  para proteger los marcos y cristales. Para que los operarios retiren más fácilmente la cinta protectora, solo eran adhesivos los bordes. Pero los printores de las carrocerías creyeron que únicamente era una forma de ahorrar cola, por lo que llamaron a la cinta humorísticamente “scotch”. De cualquier modo fue creciente la popularidad de la cinta protectora en las fábricas de automóviles a finales de los veinte. En 1930 3M comercializo una cita adhesiva celulósica muy parecida a la que conocemos hoy en día y que los directivos de la firma se apoderaron habitualmente del mote “scoth”. La empresa llevó mas tarde esta alusión a adomar los envases y el extremo de los rollos con un tartán, el tradicional diseño de cuadros escoceses. Inicialmente la cinta scotch se utilizo en bancos y bibliotecas que necesitaban remendar billetes y libros. Pero muy pronto la mayoría de empleados le encontró otras muchas y diversas aplicaciones, como encuadernar, fijar carteles y todo tipo de arreglos y manualidades. Fue la prueba de que se podía perfectamente vender masivamente al público. Desde entonces se ha convertido en un elemento que no falta en casa u oficina etc. DESCRIPCIÓN DEL PRODUCTO  La cinta adhesiva es uno de los elementos más versátiles que se puede tener. Es un elemento indispensable que está incluido desde en las cajas de herramientas hasta en los kit de emergencia. Esta cinta tiene muchos usos, desde pegar una nota en una puerta hasta reforzar cajas conteniendo objetos pesados. TENDENCIAS DEL MERCADO El mercado más importante de las cintas adhesivas es, actualmente, el del embalaje. Se calcula que un 65% de toda la producción de cinta adhesiva va destinada a este mercado. Normalmente se usa para el cerrado de cajas pero también puede ser utilizada para cerrar bolsas de plástico, para reforzar el envuelto de los palets, etc. Puede utilizarse en diversos colores pero los estándares son el transparente, marrón y blanco. Entre ellos el más utilizado es el transparente para la cinta anónima y el blanco para la cinta impresa. El ancho más utilizado es el de 50 mm., aunque algunas veces también se gasta en 38 o 75 mm. En cuanto al largo depende de la zona. En general se gasta en 66 mts. de largo, pero también se suele gastar en 100, 132 o 200 mts. Esta cinta permite realizar una buena promoción publicitaria para el fabricante propietario de los embalajes, por esto una buena parte de esta cinta se sirve impresa con el nombre del cliente. Al mismo tiempo estas cintas impresas con el nombre del cliente son un sistema simple y eficaz de evitar robos en los traslados, portes, etc. ya que es difícil abrir la caja y después volver a pegarla con la misma cinta.   COMPETITIVIDAD  Según los materiales con que se fabrique la cinta adhesiva podemos obtener una determinada calidad o producto para una aplicación concreta. Dado que los procesos fabricación de cintas adhesivas son extremadamente delicados, los fabricantes que se precian disponen de controles de calidad muy estrictos. Un servicio especial de control examina las materias primas, los productos en curso de fabricación y acabados, así como todas las operaciones efectuadas en las diferentes etapas de fabricación. Normalmente se efectúan controles según normas ISO y normas AFERA (Asociación de Fabricantes Europeos de Cintas Adhesivas. CARACTERÍSTICAS DEL PRODUCTO  El comportamiento y la aplicabilidad de una cinta, viene dada por las características del soporte y el adhesivo. El soporte influye directamente sobre el color y el grosor de la cinta. Y el adhesivo sobre aspectos como la resistencia térmica o la intemperie. El adhesivo determina específicamente las propiedades adhesivas de la cinta. CONCEPTUALIZACION DEL PRODUCTO Hoy en día, los usos de las cintas adhesivas son múltiples tanto en bricolaje como a nivel industrial: fijación, uniones eléctricas, protección y enmascarado, marcaje, embalaje, aislamiento y sellado, reparaciones, reflexión  de la luz y calor etc. Las nuevas tendencias de formulación apuntan hacia cintas adhesivas de doble cara que nos permiten un pegado estructural y permanente.   FACTORES EN LA FABRICACIÓN DEL PRODUCTO  En la historia de este material: cintas adhesivas se necesita de dos componentes: Soporte Puede estar compuesto por diversos materiales, aunque la mayoría son filmes plásticos y de papel. Adhesivo  Es la masa de cola que hace que el precinto se pegue. Existen diferentes tipos que detallamos a continuación. Para la fabricación también interviene una capa de fijación del adhesivo al soporte y en algunos casos una capa de antiadherente que permite el fácil desenrollado de la cinta. A continuación detallamos los diferentes tipos de soportes y adhesivos que son más estándares en el mercado. Soportes: la resistencia: Los papeles: Se trata de un papel kraft lacado en la superficie que puede ser liso o rizado, a veces esta impregnado o tratado y se utiliza normalmente para los trabajos de pintura. El cloruro de polivinilo (PVC): Es una película sintética transparente e impermeable, resistente a los ácidos y a ciertos disolventes. Puede fabricarse en diferentes coloridos y admite impresión. Se pueden recubrir otras películas en plástico como por ejemplo el polipropileno, el polietileno y el poliéster. El PVC plastificado: Es un cloruro de polivinilo al que se le ha añadido un plastificante, lo que le permite alargarse en un 150 a 200%. Con un tratamiento puede ser un excelente aislante eléctrico. Los tejidos de algodón y fibra: Tienen una gran resistencia a la rotura y pueden cubrirse con una capa de plástico para hacerlos impermeables. Los soportes reforzados: Son películas de plástico que están reforzadas con hilos de fibra de vidrio, con una red textil o con una capa de fibra que permite obtener una cinta de gran resistencia. Adhesivos: El agarre. Caucho natural: Es un adhesivo fabricado a partir de la goma obtenida por el "árbol de la goma". Esta resina se disuelve con unos disolventes especiales y se aplica sobre el soporte. Es un adhesivo de gran agarre al instante. Este adhesivo confiere a la cinta el típico color caramelo. Los colores estándares de esta cola son al transparente, blanco y el marrón. Hot Melt: Este adhesivo es a base de cola sintética que se calienta para licuarla y aplicarla sobre el soporte. Hay varios tipos de cola y generalmente tiene un agarre más lento que la de caucho. Los colores estándares de esta cola son al transparente, blanco y el marrón. Acrílico: Este adhesivo esta disuelto en base agua, es fácil de aplicar pero generalmente da peores resultados que el hot melt o el caucho. Este adhesivo permite ser coloreado y con el se pueden conseguir cintas de diversos colores. Adhesivos especiales: Según las diferentes aplicaciones, se pueden conseguir adhesivos especiales a base de polímeros, acrílicos y otros a base de elastómeros con silicona. Los dos ofrecen una excelente resistencia al calor y al envejecimiento. La capa de anclaje del adhesivo: Es importante que la cinta tenga bien agarrado el adhesivo en una cara, para evitar que, al desenrollar, la cola se quede pegada en el dorso de la cinta. Para esto se debe poner antes del adhesivo una capa que consigue el perfecto agarre de la cola al plástico. La capa anti-adherente: Esta capa es para evitar todo lo contrario de la anterior. Esta capa de anti-adherente cubre el anverso del soporte de plástico y evita que se le adhiera la capa de adhesivo. ETAPAS DEL DISEÑO  Materia prima  desbobinado recubrimiento con adhesivo horno de curado bobinado (grandes rollos) producto semiacabado corte etiquetado envoltura en túnel de encogimiento empaque sellado producto acabado