Guía de manejo - EAFIT - Universidad EAFIT

1 EAFIT Resinas de poli ster Gu a de manejo Alexander Gil. 30/03/2012 Este documento habla principalmente de las resinas de poli ster, sus caracter sticas, manejo y campos de aplicaci n. Resinas de poli ster Generalidades Las resinas de poli ster son l quidas a temperatura ambiente y pueden ser llevadas a estado s lido, en el caso de las resinas pre-aceleradas, por la adici n de un catalizador; y para resinas no pre-aceleradas un acelerador y un catalizador. Las resinas se presentan en forma de pl sticos termo-estables que son los que se emplean en los materiales compuestos. Los pl sticos termoestables son aquellos que necesitan un agente externo (catalizador) para cambiar su estructura en otra diferente; una vez producida, esta no puede volver a su estado anterior, a diferencia de los pl sticos termopl sticos. Los materiales compuestos son aquellos que originalmente eran dos o m s y por medio de diferentes procesos se convierten en uno, siendo sus propiedades finales diferentes de los materiales originales.

2 Ejemplo claro de esto es el laminado de fibra de vidrio con resina de poli Existen diferentes clases de resinas entre las cuales se encuentran resinas de poli ster, vinilester y ep xica. Con diferentes caracter sticas en cada una de ellas. Entre las resinas de poli ster podemos encontrar como las m s comunes: las ortoft lticas y las isoft lticas. Pre-aceleradas y no pre-aceleradas (v rgenes). Ortoftalticas: De uso general en ambientes no agresivos. Isoftalticas: Buen desempe o mec nico, resistente al agua y a agentes qu micos. Isoftalticas con neopentilglicol (ISO-NPG): alta resistencia qu mica y al Endurecimiento de las resinas 1 Juan Francisco D az Gallego. 2 Andercol El proceso de transformaci n de estado l quido a s lido se llama curado, polimerizaci n o endurecimiento y viene acompa ado de una reacci n exot rmica (que desprende calor).

3 Este cambio de estado no se presenta inmediatamente se adicionan los promotores de curado (acelerador y catalizador), es una reacci n que ocurre a medida que transcurre el tiempo y Se genera de forma gradual, pasando de estado l quido a estado gelatinoso (conocido como estado o tiempo de gel) y finalmente a estado s lido. En las resinas de poli ster el acelerante o acelerador se llama octoato de cobalto y el catalizador se llama mek (metil-etil-cetona) per xido. Los principales factores que intervienen en el proceso de curado son: El tipo y referencia de resina empleada. La temperatura ambiente, la mayor a de las resinas no curan a temperaturas inferiores a 160C. La naturaleza y cantidad de catalizador y acelerador. A mayor cantidad de ambos, menos tiempo de gelificaci n. La naturaleza y cantidad de las cargas. Si estas son elevadas retrasan el curado.

4 La humedad relativa. Es necesario mantener una humedad relativa entre 40 y el 54 % El exceso de exposici n al sol. El incremento de la temperatura del proceso, la cual reduce el tiempo de gelificaci n. A temperatura ambiente no se debe sobrepasar los 27 0C por cuestiones puramente l gicas. Espesor del laminado, cuyo aumento disminuye el tiempo de gelificaci 3 Juan Francisco D az Gallego Adem s de lo antes mencionado hay que tener en cuenta lo siguiente: Todas las resinas de poli ster disponen de una hoja de seguridad, adem s de una formulaci n espec fica o ficha t cnica en la que se menciona, entre otros, la cantidad de catalizador y de ser necesario la cantidad de cobalto, si permite o no la utilizaci n de estireno y en qu porcentajes. En el caso de las resinas pre-aceleradas, es posible encontrar (dependiendo del lote de fabricaci n o de la empresa que la produce) que la cantidad de cobalto no sea siempre la misma, lo cual hace dif cil la tarea de prever un tiempo de gel y de curado seg n la cantidad de catalizador que haya que adicionar y se convierte en decisi n del experto en resinas por medio de chequeo visual decidir el porcentaje de catalizador y/o acelerador tomando como base las recomendaciones del fabricante, adem s de todos los factores aqu mencionados.

5 Otro factor a tener en cuenta, es que las resinas tienen un tiempo de vida, y desde su fabricaci n, pasando por el proceso de distribuci n hasta llegar al consumidor final puede haber pasado un tiempo considerable que afecta la calidad y viscosidad de la resina, adem s el lugar y la temperatura de almacenamiento pueden influir en forma negativa. Una vez se ha destapado un recipiente que contiene resina y comienza a utilizarse, debe gastarse en el menor tiempo posible, de lo contrario es posible que dicha resina pierda propiedades de manejo y caracter sticas en el producto final. El molde es otro elemento importante a considerar, ste puede interferir en la buena realizaci n de un vaciado de resina de muchas formas, ya sea por humedad de ste, temperatura diferente a la recomendada, puntos de amarre, volumen y hasta la forma de la pieza a ser vaciada, ya que la exotermia de la resina cambia y puede generar fracturas en sta.

6 En el taller de dise o y desarrollo de productos de la Universidad EAFIT y gracias a la experimentaci n del t cnico encargado del Taller de moldes, se logr hace alg n tiempo una formulaci n con caracter sticas especiales que permiten un mejor comportamiento al momento del maquinado. Esta f rmula se ha utilizado por varios a os en una de las materias de ingenier a de producci n e ingenier a de dise o de producto con muy buenos resultados. Existen muchas empresas que producen diferentes referencias de resina poli ster, cada una de ellas con caracter sticas especiales seg n la necesidad que se quiera atender. Una de estas empresas es Andercol que ofrece una gran variedad de referencias, de manera que, seg n el uso o la necesidad que se tenga, se debe escoger la resina con la cual se va a trabajar.

7 En la p gina de Andercol en internet o dirigi ndose a la empresa o sus distribuidores se puede obtener la informaci n necesaria para la realizaci n de cada proyecto en particular. En cada caso se debe solicitar la ficha t cnica de la resina a trabajar. La siguiente tabla muestra algunas de las referencias de las resinas de Andercol Tabla de ejemplos A continuaci n se muestran unos ejemplos de manejo de resinas, considerando muchas de las posibles variables en juego al momento de hacer un vaciado. Resina 809. Volumen pieza Dimensiones Temperatura ambiente Temperatura del molde Material molde Mek. Tiempo desmolde calidad 10gr 2x2x2 <16 c <16 c silicona 7 gotas 2% 3 horas Pegajoso tactoso 18-27 c 18-27 c silicona 5 gotas 1 hora buena >27 c >27 c silicona 3-5 gotas 1% 45min. buena 1000gr 30x30x1 <16 c <16 c silicona 2% 3 horas tactoso 18-27 c 18-27 c silicona 1% 1-2 horas bueno 18-27 c 18-27 c silicona 1-2 horas Posible ruptura >27 c > 27 c silicona 1-2% < 1 hora Pieza quebrada 1000gr 10x10x10 <16 c <16 c silicona 2% 3 4 horas tactoso 18-27 c 18-27 c silicona 1-2 horas Posibles grietas 18-27 c 18-27 c silicona % 2-3 horas buena 18-27 c 18-27 c silicona % 1 horas Pieza quebrada >27 c > 27 c silicona 1-2% < 1 hora Pieza quebrada NOTA: SE RECOMIENDA HACER PEQUE AS PRUEBAS ANTES DE REALIZAR CADA PROYECTO.

8 Normas de seguridad: manejo Y ALMACENAMIENTO Almacenar en lugar fresco (18 C-21 C) No fumar. Mantenga el producto y sus recipientes alejados de fuentes de calor, chispas o llamas abiertas. Evite el contacto con la piel, ojos y ropa. Los vapores pueden producir mareo o sofocaci n. Mantenga los recipientes cerrados cuando no est n en uso. Utilice el producto con la ventilaci n adecuada y l vese perfectamente despu s de de usarlo. Los vapores pueden viajar a una fuente de incendio y regresar en flamas. Hay peligro de explosi n y envenenamiento por el vapor dentro y fuera de un edificio o en las alcantarillas. El contenedor puede explotar violentamente en el calor del fuego. EN CASO DE EMERGENCIA. Mantener alejadas a las personas, aislar el rea de peligro y prohibir la entrada. Use la direcci n de viento para evitar los gases y alejarse de las reas bajas.

9 PRIMERO AUXILIOS En caso de intoxicaci n por inhalaci n de vapores, retire a la persona a un lugar ventilado, aplique respiraci n artificial u oxigeno, si es necesario quitar la ropa y calzado contaminado y llamar a los servicios m dicos de urgencia. Si hubo contacto con los ojos, lavar con abundante agua por lo menos 15 minutos, lavar la piel con agua y jab n. Si es ingerido, no provocar vomito, consultar urgente al m dico. 4 4 A continuaci n se anexa un documento facilitado por Andercol donde se mencionan las propiedades f sicas, propiedades mec nicas y de curado de algunas de las resinas de poli ster insaturado y sus campos de aplicaci n. Agradecimientos especiales a la profesora Alejandra Mar a Vel squez Posada, profesora del departamento de ingenier a de dise o de producto de la Universidad EAFIT , por estar siempre dispuesta a compartir el conocimiento , ser fuente de consulta y por haberme guiado en los primeros pasos en el manejo de moldes y resinas.

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