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Hoy: Sep 21, 2014
Home Más leídos Revista Nº 9: "Arte"... Los Materiales y el arte
Los Materiales y el arte PDF Imprimir
Escrito por Pablo de la Cruz Martín Edgardo Madanes   
Indice del artículo
Los Materiales y el arte
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Los poliester y plástico reforzado desde su formulación, usos en el mercado, hasta su aplicación por los artistas plásticos 

Introducción - Historia
 

    Los plásticos reforzados se definen como aquellos materiales construidos por una resina, generalmente termoestable, y refuerzos fibrosos como ser Fibra de Vidrio. Es en esta rama de los plásticos donde se producen las piezas de mayor tamaño y peso de la industria. 

    La complejidad de estos compuestos deviene de las infinitas combinaciones posibles de resinas, refuerzos, cargas, sistemas de catalización y procesos. El partir de resinas líquidas, sin forma inherente, además de la posibilidad de la ubicación del refuerzo en cantidad y orientación determinadas, permiten una enorme flexibilidad en el diseño. 

    Las piezas obtenidas pueden ser en su relación resistencia/peso más fuerte que el acero. En general con resinas más usuales, poliester por ejemplo, no se requiere presión para el moldeo por proceso manual, ya que se verifica una reacción de adición que no genera subproductos volátiles. 

En el procesado de estos materiales se emplean distintos métodos, desde el manual, que utiliza moldes del mismo material, sin límites de tamaño, pero lento y sujeto a la calidad del operador, a sistemas mecanizados, con buen control de calidad, pero con límites de tamaño y costos de matricería y equipos más elevados. Las aplicaciones de los PRFV (Plásticos Reforzados con Fibra de Vidrio), ha invadido terrenos nuevos y reservados a otros materiales en todas las actividades humanas. Hoy vemos barcos de considerable porte, artículos de deportes, cañerías de pequeño y gran diámetro, y alta/baja presión, módulos habitacionales, vehículos, aviones, etc., todo construido enPRFV. Las resinas de poliester, que son las más comúnmente usadas, hicieron su aparición en 1946, que se puede considerar como el inicio de la era de los PRFV. Su otro componente, las fibras de vidrio, es mucho más antiguo, ya los egipcios decoraban vasos y jarrones con fibras de vidrio, y los fabricantes de vidrio de Murano, Venecia, hacían encajes de fibra de vidrio en el siglo XVI. También en USA, en 1938, se hacían pantallas para lámparas con filamentos obtenidos de una varilla de vidrio caliente, con una bobinadora a pedal. El desarrollo se inició en la primera guerra mundial, debido a la escasez de amianto, de allí en más se fue perfeccionando el sistema de producción, hileras, bobinadoras, etc. Y en 1938 se constituye la Owens Corning (OCF) para la producción de artículos industriales en fibra de vidrio. Desde allí en más continuó el desarrollo enorme de esta industria. En nuestro país, en rubros tales como producción de caños y tanques existe una buena capacidad instalada con equipos modernos, la industria náutica realiza embarcaciones de todo tipo con un alto nivel de calidad, se producen autopartes, chapas translúcidas, piezas industriales, partes arquitectónicas, cabinas para distintas aplicaciones, piletas de natación, juegos, etc. 

 

Principales materiales que se utilizan en los PRFV:

Resinas Fibra de vidrio Catalizadores y aceleradores Gel-Coats Cargas En segundo lugar, debemos considerar un grupo de materiales auxiliares:

Ceras desmoldantes

Agentes de despegue

Solventes 

Tipos de resina: En PRFV se utilizan distintos tipos de resinas, efectuándose la selección de la misma en función de las propiedades físico/químicas requeridas en el laminado. Las resinas de uso más común son: Poliester ortoftálicas Poliester isoftálicas Bisfenólicas Vinilister Halogenadas Epoxy En general el PRFV se trabaja con las resinas mencionadas en primer término (ortoftálicas), empleándose las otras en aplicaciones especiales. 

Resinas poliester: Las resinas poliester son polímeros lineales de condensación resultantes de la reacción entre ácidos dicarboxílicos y glicoles. Los ácidos utilizados son insaturados. Los saturados se usan para la producción de poliésteres termoplásticos para fibras y films. Existen una serie de ácidos y glicoles posibles de ser usados, solos o combinados, para adecuar o resaltar determinadas propiedades de las resinas. 

Acidos/anhídricos Anh. maleico Anh. fumárico Anh. ftálico Acido isoftálico 

Glicoles Propilen glicol Etilen glicol Dietilen glicol Neopentil glicol Esta lista no es excluyente. En general, este tipo de resinas se encuentra disuelta en un monómetro, que forma parte de la reacción de polimerización. Estos se pueden usar solos o en combinación para mejorar alguna propiedad. Monómero de estireno (más usual). Monómero de metacrilato (mejor estabilidad a la luz/transparencia). 

 

Formulación de una resina 

Un ejemplo de formulación de una resina poliester sería el siguiente: Anhídrido ftálico 148 partes (1 mol) Acido maleico 98 partes (1 mol) Dietilen glicol 212 partes (2 moles + 5%) Total resina 433 partes + 36 de agua Monómero estireno 151 partes Resina final 584 partes Datos teóricos: El proceso de esterificación debe realizarse en atmósfera inerte (nitrógeno/anh. carbónico), y lleva varias horas, manteniendo controlados el número de ácido y la viscosidad, y a una temperatura de 200 grados cent. Llegados a los valores de número ácido y viscosidad se enfría a 100 grados cent., se adiciona el monómero de estireno. (aprox. 35%). Al principio y al fin de la reacción se adicionan inhibidores para evitar una polimerización prematura en el primero y para facilitar el almacenamiento en el segundo. 

Tipos de resina poliester

I Resinas para coladas: Este tipo de resinas posee una formulación química tal que la hace posible admitir grandes volúmenes en las coladas. Esto se debe a que su reactividad, es decir, su relación contracción/temperatura es mucho menor que las resinas formuladas para laminados. Estas resinas admiten gran variedad de aditivos de cargas, acentuando esto último, aún más, la posibilidad de obtener volúmenes superiores al kilogramo de peso. Esto es gracias a que la carga que se adiciona a la resina hace que esta ayude a absorber la temperatura y atenúe el porcentaje de contracción de la misma. De todas formas se deberá tener en cuenta en cada caso, el porcentaje de carga (de un 50 a un 300%), el volumen y la forma de la pieza que se quiere colar, el porcentaje de acelerador/catalizador, de 1 a 3% para el acelerador y no más de un 3% para el catalizador en condiciones de temperatura ambiente (20 grados cent.).

Relación de la reactividad en cuanto a la forma, volumen y peso: Un peso de I Kg. de resina colado en un volumen compacto, es mucho más reactivo que si ese mismo peso se cuela en una lámina de 3 mm de espesor. Esto se debe a que cuanto mayor es la concentración de la masa colada, más se acentúa el nivel de reactividad y viceversa. Por lógica, para colar un volumen concentrado de 1 kg. se usará un nivel de acelerador de entre el 1 y 21 2% y un nivel de catalizador nunca superior al 3%. Por el contrario, en una colada pareja de una lámina de 3 mm de espesor se puede elevar el porcentaie de aceleración hasta un 5% pero conviene mantener el catalizador en un nivel no superior al 3%. Estos niveles están pensados para usar con atenuante de carga de entre el 50 y el 300% del volumen de resina. Si no se desea incluir cargas en la colada se recomienda mantener los niveles de catalización y aceleración en un 3% para cada uno de ellos. 

 

II Resinas para coladas translúcidas o transparentes: Estas resinas son conocidas también como resinas de inclusión, es decir, que permiten albergar dentro de sí elementos inertes o no (pero siempre carentes de humedad). La característica que permite esta posibilidad es que esta resina está formulada con un nivel reactivo muy bajo y además el producto ya viene preacelerado (al 0,7%). Esta resina posee en su fórmula un elemento denominado metacrilato que le confiere su aspecto translúcido y además no contiene el elemento parafina, muy común en todas las otras. 

En todos los casos y para cualquier tipo de trabajo, el aumento de temperatura sobre la resina funciona como acelerante de la misma. 

 



 

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