termoestables –

Dicho de un polímero cuyas macromoléculas se unen, bajo la acción del calor, por enlace químico.

Los termoestables son plásticos cuya plasticidad comienza a aumentar con la temperatura, luego disminuye y es prácticamente nula después del enfriamiento. En otras palabras, un objeto de plástico termoestable conserva su forma, incluso si está sujeto a la acción del calor y la presión. A diferencia de los materiales plásticos termoendurecibles, los materiales plásticos termoplásticos presentan una plasticidad que aumenta con la temperatura cada vez que se someten a la acción del calor y/o la presión.

Estructura molecular

Los plásticos termoendurecibles son macromoléculas tridimensionales. Durante su formación, inicialmente, se produce una policondensación entre dos tipos de moléculas; en segundo lugar, si las moléculas presentes tienen enlaces dobles o funciones químicas que aún son capaces de reaccionar, se produce una polimerización de las macromoléculas, es decir, una reticulación tridimensional. El calor permite que comience la reacción, pero también, al aumentar el número de enlaces, reduce la plasticidad del producto. La reticulación, que da al producto su forma final, puede acelerarse mediante catalizadores de reticulación o parcializarse (para termoplásticos) por la acción de la radiación γ.

Implementación de termoestables

La polimerización de los termoestables no está completa cuando llegan a la planta de transformación, debido a la irreversibilidad de su conformación.

El ejemplo de los fenoplastos. La mezcla formalina-fenol reacciona y da una resina soluble en los disolventes habituales (paso A); después del calentamiento se obtiene una resina viscosa, soluble en alcohol (etapa B); bajo la acción del calor y la presión, la resina polimeriza y endurece (paso C). Ya no es soluble en disolventes orgánicos.

Durante la fabricación de termoestables se intenta detener la reacción en la etapa B, después de haber introducido las cargas que permitirán mejorar las cualidades del producto final y también abaratar su precio de coste (harinas de madera, polvos minerales, pigmentos, etc).

La producción de polvos de moldeo es la principal salida de los fenoplastos. En el moldeador, bajo la acción de la presión, el calor y un agente endurecedor, la hexametilentetramina (que aporta un exceso de formalina y mantiene el pH alcalino), la resina se adapta a la forma del molde por polimerización.

En el moldeo por compresión, la resina, que está en forma de polvo, se vuelve a calentar antes de colocarla en el molde. Después de cerrar este último, se aplica la presión deseada por medio de prensas y eventualmente se calienta el conjunto. Las tasas de producción son lentas.

El moldeo por transferencia se diferencia del anterior en que el material se lleva a un estado fluido en el molde cerrado. La cámara de transferencia comprende un pistón, que empuja el material en el molde después de la plastificación por calor y también permite aplicar presión al material fundido dentro del molde. Este proceso permite velocidades más rápidas que el moldeo por compresión; también hace posible producir formas más complejas.

El ejemplo de los laminados. Los termoestables se utilizan para la fabricación de laminados: la resina, muy fluida (paso A) y en disolución alcohólica, impregna tejidos, papeles; luego se evapora el solvente. Apilados unos encima de otros, estos tejidos están sujetos a presiones cercanas a los 100 bares (10⁷ pascales), en una prensa hidráulica con platos calentados. La resina endurece por polimerización y obtenemos paneles rígidos, resistentes y muy ligeros, con múltiples usos.

Con poliésteres y epoxis, que no encogen, el moldeo se realiza a baja presión o incluso a presión atmosférica (moldeo a baja presión, moldeo por contacto). También es posible proyectar la resina, el catalizador y las cargas simultáneamente sobre la superficie a recubrir: la reacción de polimerización tiene lugar en frío, a presión atmosférica.