PRACTICA No. 4FORMULACION DE UN PLASTISOL

INTRODUCCIONUn plastisol es una suspensin coloidal de resinas de PVC, cargas, estabilizadores y aditivos que quedan en forma de compuesto lquido, el cual puede ser curado con calor para s solidificacin completa. Los plastisoles tienen la particularidad de ser desde lquidos que fluyen libremente hasta pastas slidas que pueden modificarse dimensionalmente por efecto de la presin (tal como ocurre con las pastas de dientes). Los plastisoles pueden procesarse por diversas tcnicas como son: moldeo rotacional, recubrimientos, con cuchillas o rodilla, por inmersin, por esperado y moldeo, por slush y a baja presin. Sin embargo durante el proceso de curado presentan un ligero incremento en su volumen debido a sus propiedades de flujo, sin embargo en la prctica estos pequeos cambios no presentan mayor dificultad en los procesos de transformacin. Debido a la facilidad y variedad en los procesos de aplicacin de los plastisoles, las aplicaciones son desarrolladas en mercados como: Fabricacin de pelotas. Recubrimientos tipo piel para los mercados de tapicera y confeccin. Telas plsticas con aplicacin a la industria del calzado. Recubrimientos de metales.Cabe sealar la importancia que tienen en la produccin de un plastisol dos aspectos: primero las tcnicas de formulacin en cuanto a las propiedades que le son dadas por el tipo, cantidad y calidad de los aditivos y segundo las tcnicas y equipos adecuados de mezclado que permitan integrar todos los componentes eficazmente, es decir que sea una mezcla homognea y de viscosidad adecuada al proceso al que son destinados.Como se seal, la viscosidad en los plastisoles es un factor de suma importancia, el comportamiento del flujo, que presentan es de conducta diletante y tixotrpica. Si se entiende a la viscosidad como la resistencia a la deformacin continua sujeta a un esfuerzo de corte, el comportamiento tpico de estos es newtoniano, dilatante y tixotrpico.La transformacin del plastisol de lquido a slido es lograda por medio de calor, a este proceso se conoce como gelado, y se caracteriza por un incremento en la viscosidad del compuesto.Nota: Tmese el trmino de compuesto a una mezcla polimrica formulada por medio de calor, por lo tanto tmese la temperatura de gelificacin, la cual est entre 65C y 70C aproximadamente, esto dependiendo del tipo de formulacin; sin embargo el curado es obtenido posteriormente, entre 170C y 190C, cuando el compuesto adquiere las propiedades mecnicas en cuanto a su resistencia a la ruptura, desgarre, abrasin, dureza, etc.La viscosidad de los plastisoles es usualmente medida en la industria como viscosidad aparente en un viscosmetro brookfield a velocidades entre 2.5 a 2.0 RPM con agujas de acuerdo a la viscosidad que presentan (Las agujas ms delgadas sern propias a los plastisoles ms viscosos). Es importante sealar que debido a la dilatancia de algunos plastisoles es necesario formular con diluyentes y/o agentes que permitan modificar la tensin superficial de los plastisoles y poder eliminar el aire aduido que queda atrapado durante el mezclado. En casos extremos es necesario adicionalmente aplicar vaco a las pastas o plastisoles.OBJETIVOS ESPECFICOSEn esta prctica el alumno debe: Desarrollar las tcnicas de formulacin de plastisoles en cuanto a las caractersticas que le imprimen los aditivos.

Formular un plastisol esponja o espumado y un plastisol por inmersin.

DESARROLLAR DE LA PRCTICAEquipo: Horno de circulacin forzada (debe alcanzar temperaturas entre 200C y 230C, con sensibilidad de 1C. Durmetro Shore-A. Viscosmetro Brookfield LVT. Calibrador de espesores tipo Mitutoyo de 0-0.210 pulg. Aplicador de pelcula con varilla de vidrio. Balanza digital con sensibilidad de 0.01 g.Material: Mortero 15 20 cm. De dimetro. Vasos de precipitados de polipropileno de 400 ml. Esptulas de 15 cm. De largo. Papel silicona tipo Relase. Resina PVC emulsin estndar y para espumado tipo Gen 121 o equivalente. Plastificantes DOP, DBP, TCP y DOA. Kicker (activador de espumado) tipo Mark 2053. Carga, CaCO3 (puede usarse caoln o talco). Agente esponjante en pasta Azodiarbonamida al 50%. Activador, ZnO, en pasta al 50%. Estearato de aluminio (agente tixotrpico). Pigmentos.PROCEDIMIENTOPreparacin del PlastisolComo se indic en los objetivos, se prepararn dos plastisoles; plastisol espumado y plastisol para inmersin. En ambos casos los ingrediente debern ser pesados cuidadosamente, iniciando con los lquidos y permitiendo que la resina solvate perfectamente en el plastificante, antes de agregar la carga y pigmentos en los casos que lo requieran. Una vez dispersados los aditivos deben molerse, de preferencia en molino de tres rodillos, o bien en un mortero en forma manual hasta conseguir una mezcla homognea. Las formulaciones tpicas para estas aplicaciones se presentan a continuacin, pudiendo ser modificadas o ajustadas en la experimentacin, como ocurre en el ajuste de viscosidad el cual es hecho con ayuda de diluyentes o bien con plastificantes de baja viscosidad, como el DOA. Todas las formulaciones utilizan la proporcin, PHR PCR, que significa partes por cien de resina.PLASTISOL ESPUMADOPHROBSERVACIONES

Resina PVC emulsin (tipo Gen-124)100

TPC (fosfato de ticresilo)65 120Dependiendo de la dureza.

DBP azodicarbonamida20 30Dependiendo del grado de expansin.

Kicker de Zn (M 2053)2 3

Kicker de ZnO TiO25 10Agregar slo en caso que no se alcance el grado de expansin.

CaCO35 20Agregar para modificar dureza y estructura de la celda.

Nota: El plastificante puede agregarse en combinacin con DOP en la proporcin que no altere la estructura regular de las celdas.Las espumas de PVC se utilizan ampliamente en la fabricacin de calzados tenis, en chalecos salvavidas, tapicera, etc. La celda es formada por la liberacin de gases, principalmente N2, que se obtienen por la descomposicin trmica del agente esponjante (azodicarbonamida).PLASTISOL PARA INMERSIONResina PVC emulsin G-121100

DOP44

DOA30

Estabilizador BuCd3

CacO310

Diluyente tipo naftaSegn viscosidad (12000 cp con Brookfield 20 RPM)

El plastisol por inmersin se utiliza en la fabricacin de botas, recubrimientos de metales y guantes.PRUEBASAmbos plastisoles se sometern a las siguientes pruebas:a) Determinacin de la densidad y dureza.b) Determinacin de la viscosidad.c) Clculo de los costos, investigando el valor de las materias primas y reportando en N$/Kg de plastisol.d) Determinacin del grado de expansin en el plastisol espumado de acuerdo con:Dnde:Ve = Vol. Expandido de la muestra.Vp = Vol. Pregelado de la muestra (s/expander)% = Porciento de expansin.

Con la ayuda del aplicador de varilla de vidrio y papel relase formar una pelcula de aproximadamente 0.020 y pregelar un minuto a 200C, calibrar y colocar de nuevo hasta expansin total de 3 a 4 minutos. Deber tenerse cuidado de secar el papel para evitar la formacin de ampollas.e) Clculo del gramage del plastisol para inmersin, pesando un cuadro de 10 x 10 cm. Y reportando en Kg/m2 para espesores de placa entre 20 60 milsimas de pulgada. Las probetas se obtienen en el aplicador de varilla de vidrio y se curan en el horno a 170C. compare la densidad del producto curado contra la del plastisol.REPORTEEl reporte est constituido por: Memoria de las experiencias Clculos CuestionariosCUESTIONARIOExplique el efecto que tiene el Kicker, carga y plastificantes en la estructura de la celda de ellos plastisoles y espumado.________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Como se modifica la viscosidad en un plastisol para inmersin________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________Que aditivos modificara para incrementar el grado de expansin._______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________Por qu no es posible obtener plastisoles con resinas de PVC en suspensin nicamente.________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________Que diferencia existe en la concentracin PHR y el porciento peso %.________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________