Plastificantes

Los plastificantes son materiales de baja volatilidad que se agregan a un polímero para aumentar su flexibilidad, elasticidad y fluidez en estado fundido. Los beneficios secundarios incluyen una mayor resistencia al impacto y suavidad. La mayoría de los plastificantes son líquidos orgánicos de alto punto de ebullición. Los plastificantes funcionan reduciendo la temperatura de transición vítrea del plástico a un punto por debajo del punto en el que se utilizará en una aplicación real. Esto da como resultado una disminución de la fragilidad en las condiciones de servicio.

Los plastificantes también pueden funcionar como vehículos para plastisoles y organosoles y como portadores para pigmentos y otros aditivos. Algunos plastificantes ofrecen estabilización al calor y la luz, así como retardancia a la llama.

La mayoría de los plastificantes se utilizan con cloruro de polivinilo (PVC). Aunque algunos van con plásticos de la celulosa, poliamidas (PA), poliolefinas (PE, PP) y estirénicos. Los plastificantes son típicamente di- y tri-ésteres de ácidos aromáticos o alifáticos y anhídridos. El aceite epoxidado, los ésteres de fosfato, los aceites de hidrocarburos y algunos otros materiales también funcionan como plastificantes. En algunos casos, es difícil discernir si un aditivo polimérico particular funciona como plastificante, lubricante o retardante de flama. Los plastificantes más populares son los ftalatos, seguidos de los epóxidos, adipatos, azelatos, trimetilatos, fosfatos, poliésteres y otros. Hay una serie de compuestos químicos dentro de cada una de estas categorías. Como resultado, el número total de plastificantes disponibles es sustancial.

Uno de los criterios principales para seleccionar un plastificante es la compatibilidad con la resina a la que se añade. Los plastificantes primarios tienen generalmente buena compatibilidad con sus resinas, y los plastificantes secundarios tienen compatibilidad parcial y deben usarse conjuntamente con un plastificante primario. El plastificante y el polímero deben tener una polaridad similar para ser compatibles. El uso final de la resina plastificada debe ser también un criterio para seleccionar un plastificante. Deben tenerse en cuenta el grado de flexibilidad, la estabilidad térmica y a la luz, las características eléctricas, la retardación de flama y la toxicidad.

Los ésteres de ftalato son los plastificantes más comúnmente utilizados. Hay varios tipos dentro de esta familia, con el más común que es el tipo ramificado de ftalatos con un buen equilibrio entre precio y desempeño. Estos incluyen ftalato de dioctilo (DOP), ftalato de diisooctilo (DIOP) y ftalato de diisononilo (DINP). Éstos se utilizan comúnmente como plastificantes de PVC flexible y plastisol.

Los ésteres alifáticos son generalmente diésteres de ácido adípico. Los ésteres superiores de estos ácidos se utilizan en lubricantes sintéticos y otros materiales no plastificantes. Los ésteres inferiores se utilizan como disolventes en revestimientos y otras aplicaciones. Adipatos y diésteres relacionados ofrecen mejores propiedades a baja temperatura en comparación con los ftalatos.

Los plastificantes de éster epoxídico tienen una compatibilidad limitada con el PVC, por lo que se utilizan generalmente en niveles bajos. El aceite epoxidado de soya es el plastificante epóxico más utilizado. Proporciona una excelente resistencia a la migración. Otros plastificantes epoxicos incluyen aceite epoxidado de linaza y aceites de epoxidados de tallos. Los plastificantes epoxídicos aportan estabilidad al calor y a la luz al compuesto de PVC, pero tienen pobres propiedades a baja temperatura. En la mayoría de las aplicaciones, se usan plastificantes epoxídicos junto con otros plastificantes para mejorar la estabilidad durante y después del procesamiento.

La esterificación de dioles con ácidos dibásicos produce plastificantes poliméricos de alto peso molecular que pueden plastificar PVC y otros polímeros. Estos polímeros se usan junto con ftalatos para proporcionar una permanencia mejorada y una volatilidad reducida.

Los triésteres de fosfato se consideran tanto plastificantes secundarios como retardantes de flama. Los trimelitatos se caracterizan por su baja volatilidad. Esta propiedad aumenta la vida útil de un compuesto de PVC sometido a temperaturas elevadas durante largos períodos de tiempo. Los trimelitatos son más comúnmente utilizados para el aislamiento de cables con PVC, a menudo en conjunto con los ftalatos. Los benzoatos se utilizan con mayor frecuencia en los laminados de suelo de vinilo debido a su resistencia al manchado. Los citratos se utilizan en contacto con alimentos y aplicaciones médicas debido a su baja toxicidad percibida.

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