¿Por qué algunos plásticos duran mucho tiempo, mientras que otros envejecen y se agrietan rápidamente, a pesar de ser todos materiales plásticos? (2)
En este artículo, continuamos analizando por qué algunos plásticos son duraderos mientras que otros envejecen y se agrietan rápidamente.
III. ¿Por qué los materiales etiquetados como PP y ABS pueden variar tanto en calidad?
Muchas especificaciones de productos solo indican material PP, material ABS o material PC. Sin embargo, esto solo indica la categoría general del material y no dice nada sobre su calidad.
En lo que respecta al PP, las opciones incluyen PP homopolímero, PP copolímero, PP transparente, PP modificado para impactos, PP resistente a la intemperie, PP ignífugo, PP reforzado con fibra de vidrio y PP apto para contacto con alimentos.
En el caso del ABS, existen diferentes tipos: ABS de uso general, ABS de alto impacto, ABS resistente al calor, ABS ignífugo, ABS para galvanoplastia y ABS resistente a la intemperie.
En cuanto al policarbonato (PC), existen diferentes grados: transparente general, ignífugo, resistente a los rayos UV, óptico, reforzado y modificado resistente a productos químicos.
Las diferencias en los grados de los materiales, las formulaciones y los aditivos dan lugar a variaciones sustanciales en el rendimiento final.
Otros factores que afectan a la calidad incluyen:
Si se adopta material virgen
Si el material reciclado está mezclado
La proporción de material reciclado utilizado
Ya sea que se agreguen antioxidantes, estabilizadores de luz, retardantes de llama y endurecedores.
Ya sea que se aplique refuerzo de fibra de vidrio, relleno mineral o modificación de aleación.
Si la temperatura de moldeo por inyección y las condiciones de secado son adecuadas
Si el diseño del molde y la refrigeración son estables
Si la estructura del producto es razonable
Por lo tanto, incluso si dos productos están marcados como carcasa de ABS, su durabilidad real puede ser completamente diferente.
Los consumidores solo ven el mismo nombre abreviado del material, mientras que los fabricantes controlan realmente el grado, la formulación, la tecnología de procesamiento y el sistema de calidad.
IV. Los plásticos más duros no equivalen a una mayor durabilidad.
Muchas personas juzgan la calidad del plástico por su tacto. Consideran que un plástico es de alta calidad si es duro y barato si es blando. Este juicio no es necesariamente fiable. La dureza y la durabilidad de un material son dos conceptos distintos.
Algunos materiales presentan una alta dureza pero poca resistencia al impacto, y son propensos a agrietarse al recibir un impacto. Otros materiales relativamente blandos ofrecen mayor resistencia al desgaste, a la flexión y al impacto.
Por ejemplo, en el caso de las fundas para teléfonos: el policarbonato (PC) tiende a ser más duro y transparente; el TPU es más blando y resistente a la flexión repetida, pero susceptible a amarillear; la silicona ofrece un tacto suave, pero atrae fácilmente el polvo, además de presentar inconvenientes en cuanto a resistencia al desgarro y a las manchas.
Cada material tiene sus propias fortalezas y debilidades. La selección adecuada de materiales no consiste en maximizar una sola propiedad, sino en identificar los mayores riesgos potenciales a los que se enfrentará el producto.
Si existe la posibilidad de que el producto se caiga, se debe dar prioridad a la resistencia al impacto.
Si el producto se va a utilizar al aire libre durante un período prolongado, la resistencia a la intemperie es lo más importante.
Si el producto se coloca cerca de fuentes de calor, es necesario tener en cuenta su resistencia al calor a largo plazo.
Si el producto entra en contacto con aceite, alcohol o agentes de limpieza, la resistencia química es fundamental.
Si el producto se somete a flexiones repetidas, se debe evaluar su resistencia a la fatiga y a la flexión.
La definición de durabilidad varía según los diferentes escenarios de aplicación.
V. Varios casos típicos de la vida real
1. ¿Por qué se ponen amarillas las fundas de los teléfonos?
Muchas fundas de teléfono transparentes o de colores claros se amarillean con el tiempo. Este fenómeno suele estar relacionado con factores como el propio material, la radiación ultravioleta, la oxidación, el sudor y la grasa, el calor y la migración de aditivos. No todo amarilleamiento indica problemas de seguridad, pero sí señala que la estabilidad de la apariencia del material se ha deteriorado. Para lograr una mayor resistencia al amarilleamiento, es necesario considerar el tipo de material, su resistencia a la oxidación, la resistencia a los rayos UV, el tratamiento de la superficie o, simplemente, optar por diseños oscuros u opacos.
2. ¿Por qué las sillas de plástico se vuelven quebradizas después de una exposición prolongada al sol?
Muchas sillas, cubos y cajas de plástico para exteriores se vuelven quebradizas tras una exposición prolongada a la luz solar. Esto suele estar relacionado con el envejecimiento por rayos UV, el envejecimiento termooxidativo, la calidad del material y los aditivos antienvejecimiento.
Un buen rendimiento en interiores no garantiza su idoneidad para aplicaciones en exteriores. Al seleccionar productos para exteriores, el costo no debe ser el único factor a considerar; también es necesario verificar si el material incorpora un diseño resistente a la intemperie.
3. ¿Por qué se endurecen y se agrietan las cubiertas de los cables?
Los materiales comunes para las cubiertas de cables incluyen PVC, caucho, TPE, TPU, caucho de silicona, entre otros. Estos materiales varían considerablemente en flexibilidad, resistencia al calor, resistencia a bajas temperaturas, resistencia al aceite, resistencia a la llama y resistencia a la intemperie. El endurecimiento y agrietamiento de algunos cables tras una larga vida útil puede deberse a la migración de plastificantes, el envejecimiento térmico, el envejecimiento por rayos UV, la flexión repetida y la fragilización por bajas temperaturas. Estos problemas no pueden evaluarse únicamente por el grosor de la cubierta; también es necesario considerar el sistema de materiales y el entorno de servicio.
4. ¿Por qué se agrietan inesperadamente las piezas de plástico transparente?
Los materiales comunes para piezas de plástico transparente incluyen PC, PMMA, PS, PET y otros. La transparencia no garantiza un rendimiento idéntico. Algunas piezas transparentes presentan buena resistencia al impacto, otras tienen una dureza superficial favorable, algunas ofrecen una excelente resistencia a la intemperie, mientras que otras poseen una resistencia química mediocre. Si las piezas de plástico transparente se someten a una tensión continua y se exponen simultáneamente a alcohol, agentes de limpieza o ciertos disolventes, pueden aparecer pequeñas grietas. Esto explica por qué componentes que parecen casi idénticos y son transparentes pueden tener un rendimiento drásticamente diferente en la práctica.
VI. Cómo determinar si un componente de plástico es adecuado para un escenario de aplicación específico.
Empieza por hacerte varias preguntas clave.
En primer lugar, ¿se utilizará en interiores o exteriores? Para aplicaciones en exteriores, se debe dar prioridad a la resistencia a la radiación ultravioleta, las fluctuaciones de temperatura, la lluvia, el calor húmedo y la intemperie.
En segundo lugar, ¿estará expuesto a altas temperaturas? Esto abarca no solo el calor intenso a corto plazo, sino también la temperatura de servicio continua durante largos períodos.
En tercer lugar, ¿soportará esfuerzos a largo plazo? Si se somete a cargas permanentes, esfuerzos de cierre, fijación con tornillos o flexión repetida, es necesario tener en cuenta la deformación por fluencia, la fatiga y el agrietamiento por tensión.
En cuarto lugar, ¿entrará en contacto con productos químicos? Los aceites, el alcohol, los productos de limpieza, los disolventes, los ácidos, los álcalis y el sudor pueden afectar a ciertos plásticos.
En quinto lugar, ¿existen requisitos estéticos? Los materiales transparentes, blancos y de colores claros son más propensos a presentar problemas visibles como amarilleamiento, arañazos, marcas de tensión y decoloración.
En sexto lugar, ¿cuál es la vida útil requerida? Los envases desechables, los bienes de consumo de corta duración, los componentes de automoción, los equipos para exteriores y los dispositivos médicos requieren materiales de calidades completamente diferentes.
Las respuestas claras a estas preguntas sientan las bases para una correcta selección del material plástico.
VII. En conclusión
Los plásticos no son sinónimo de bajo costo ni de baja calidad. El sistema de materiales plásticos es sumamente complejo. Pueden ser económicos o de alto rendimiento. Se pueden utilizar para fabricar artículos desechables, así como componentes de ingeniería. Pueden envejecer rápidamente o, con un diseño adecuado, mantenerse estables durante un largo período de tiempo.
La durabilidad de un plástico no depende únicamente de que sea plástico, sino de los siguientes aspectos:
Si el tipo de material se ha seleccionado correctamente;
Si el grado y la formulación son adecuados;
Si la tecnología de procesamiento es estable;
Si la estructura del producto es razonable;
Si el entorno de servicio excede los límites operativos del material.
Por lo tanto, cuando veamos que una pieza de plástico se agrieta, se amarillea, se vuelve quebradiza o pegajosa, no debemos concluir apresuradamente que “el plástico es de mala calidad”. Un conjunto de preguntas más precisas debería ser:
¿Qué tipo de plástico se utiliza?
¿Era originalmente adecuado para este escenario de aplicación?
¿Su fallo se debe a problemas con los materiales, defectos de procesamiento, fallos estructurales o condiciones ambientales?
Comprender estas cuestiones marca el verdadero comienzo del dominio del conocimiento de la materia.
