¿Qué son los Plásticos Espumados?
Los plásticos espumados son resinas sintéticas moldeadas con burbujas de aire y son materiales porosos con numerosos poros independientes y continuos, como los que se encuentran en la estructura del carbón vegetal y la piedra pómez.
Las principales materias primas de resina sintética son el poliuretano, el poliestireno y la poliolefina, y estas espumas se conocen como los “tres plásticos espumados principales”. Los plásticos espumados hechos de poliestireno también se denominan comúnmente poliestireno espumado.
Industrialmente, existen varios métodos para formar burbujas de aire. Por ejemplo, el método de mezcla de gas, en el que el gas se mezcla directamente en el material de resina sintética, o el método en el que un agente espumante, como el bicarbonato sódico, se mezcla previamente en el material de resina sintética y después se calienta para promover la formación de espuma y burbujas.
Usos de los Plásticos Espumados
Los plásticos espumados tienen excelentes propiedades de absorción de impactos, aislamiento térmico y flotabilidad, lo que los hace adecuados para su uso como aislantes térmicos y en productos y componentes en los que se requiere flotabilidad. Además, los plásticos espumados con una estructura celular continua tienen una gran flexibilidad y una excelente capacidad de absorción de agua y sonido, lo que los hace adecuados para materiales que absorben el sonido y productos y componentes que requieren absorción de agua. Los plásticos espumados son, por tanto, un material utilizado en todos los ámbitos.
1. Materiales de Transporte y Embalaje para Productos Agrícolas y Pesqueros
Los plásticos espumados se utilizan como materiales de transporte y embalaje para productos agrícolas y pesqueros debido a sus excelentes propiedades de amortiguación y aislamiento térmico y a su ligereza. Por ejemplo, las planchas de espuma de poliestireno (PSP) se utilizan frecuentemente como envases para la venta de productos frescos. Sus elevadas propiedades de aislamiento térmico también lo hacen útil como envase para sopas de productos delicatessen en tiendas de conveniencia.
La espuma de microesferas de poliestireno (EPS) puede transportarse en condiciones de mantenimiento de temperaturas frías gracias a sus elevadas propiedades de aislamiento térmico. Por eso se utilizan como contenedores de transporte de marisco y productos agrícolas.
2. Componentes de Automoción
Los plásticos espumados se utilizan para mejorar la seguridad de los vehículos gracias a sus propiedades de absorción de impactos. También son eficaces para reducir el peso de los vehículos.
Los plásticos espumados más utilizados en componentes de automoción son las espumas de poliuretano. La espuma blanda de poliuretano se utiliza en cojines de asientos y colchones de automóviles por su suavidad y elasticidad.
La resina de polipropileno (PP) es otro material adecuado para los componentes de automoción, ya que combina la resistencia al impacto, la resistencia al calor y la resistencia química necesarias para los componentes de automoción y es una resina barata. El polipropileno expandido (EPP) se utiliza como material de amortiguación en los parachoques.
3. Materiales Aislantes del Calor para la Construcción
Los plásticos espumados se utilizan como materiales de construcción debido a su alto efecto de aislamiento térmico. El efecto aislante de los Plásticos Espumados se consigue atrapando aire dentro de las burbujas.
Los principales tipos de plásticos espumados utilizados como materiales de construcción son:
- Espuma de poliestireno
- Espuma de poliestireno extruido
- Espuma rígida de poliuretano
- Espuma fenólica
La espuma de poliestireno rebordeado puede adoptar diversas formas en función del molde. La espuma rígida de poliuretano y la espuma fenólica también se caracterizan por su excelente resistencia a las llamas.
Características de los Plásticos Espumados
Ventajas
Los plásticos espumados pueden añadir o mejorar la funcionalidad de los moldes de plástico no espumados (sólidos) cambiando el tipo de resina sintética y la estructura de la espuma.
- Los plásticos espumados son más ligeros que los sólidos en el mismo volumen.
- Los plásticos espumados, en los que las burbujas individuales se moldean de forma independiente (poros independientes), tienen una gran rigidez y resiliencia, excelente amortiguación, aislamiento térmico y flotabilidad, y excelentes propiedades de absorción de impactos.
- Los plásticos espumados moldeados con burbujas interconectadas (poros continuos) son muy flexibles y tienen excelentes propiedades de absorción de agua y sonido.
Desventajas
Las desventajas de los plásticos espumados son las siguientes
- Menos parte de resina en comparación con los sólidos del mismo volumen, por lo que la fuerza y la resistencia al calor son menores que con los sólidos.
- No pueden transportarse en grandes cantidades de una vez debido a su gran volumen
- El plástico utilizado para fabricar plásticos espumados no se descompone de forma natural, por lo que es una de las causas de la contaminación marina como basura a la deriva.
Cómo Elegir Plásticos Espumados
Las propiedades de los plásticos espumados varían según el tipo de resina sintética utilizada. En particular, la resistencia al calor viene determinada por las propiedades de la resina sintética utilizada: cuando se utilizan en condiciones de menos de 100°C, pueden emplearse espumas fabricadas con poliolefinas y otras resinas de uso general.
Cuando se utilizan en condiciones de alta temperatura, deben elegirse espumas de plásticos técnicos con alta resistencia al calor, como el PET o el nailon. Las diferencias en la estructura de la espuma también tienen un efecto significativo en las propiedades de los plásticos espumados.
La espuma independiente es superior en términos de resistencia y aislamiento térmico. Por otro lado, la espuma continua es superior en términos de absorción acústica y absorción de agua, por lo que es necesario hacer una elección en función del uso previsto.
Usos de los Plásticos Espumados
Los plásticos espumados que ya han sido moldeados con la forma del uso previsto, como la espuma de poliestireno, pueden utilizarse tal cual. Las láminas de espuma también pueden moldearse en forma de bandejas u otras formas utilizando una máquina moldeadora.
En los últimos años, la investigación y el desarrollo también han avanzado en los compuestos de plásticos espumados con otros materiales, como el CFRP (plástico reforzado con fibra de carbono), para aumentar su resistencia.
Más Información sobre Plásticos Espumados
Métodos de Moldeo de Espuma para Plásticos Espumados
1. Método de moldeo de espuma fundida
Se trata de un método en el que se mezcla un agente espumante con la resina en estado fundido y se espuma la resina. El método específico consiste en inyectar gas espumante en la resina mientras se funde en una extrusora.
Cuando la resina se inyecta desde la extrusora a alta presión y ésta baja, se generan burbujas y se obtiene espuma. Como la resina debe fundirse, la materia prima es principalmente resina termoplástica.
El método de moldeado de espuma fundida puede producir productos moldeados en forma de lámina y de tablero. Existen láminas de poliestireno espumado (PSP), láminas espumadas de poliolefinas como el polipropileno y el polietileno, y láminas espumadas de PET. Otro método es el espumado por inyección, en el que se inyecta resina espumante fundida en un molde.
2. Método de moldeo de espuma en fase sólida
El método de moldeo de espuma en fase sólida produce espuma a partir de resina sólida. Las partículas de resina se impregnan con gas espumógeno y se calientan con vapor para producir partículas preespumadas. A continuación, las partículas preespumadas se rellenan en un molde y se aplica calor una vez más para producir un cuerpo moldeado.
Este método de fabricación se denomina método de cuentas y se caracteriza por la capacidad de obtener un cuerpo moldeado espumado de cualquier forma dependiendo de la forma del molde. Los cuerpos moldeados de espuma producidos por el método de cuentas, como el EPS fabricado a partir de poliestireno y el EPP fabricado a partir de polipropileno, se utilizan en cajas de pescado y componentes de automóviles.
3. Método de moldeo de espuma por inyección
El método de moldeo de espuma por inyección es un método en el que las materias primas líquidas se inyectan en un molde y se espuman mientras se curan. La espuma de poliuretano se obtiene mezclando poliisocianato y poliol con catalizadores, agentes espumantes y reguladores de burbujas, mientras que la espuma de fenol se fabrica a partir de resina de fenol y formaldehído.
El método de moldeo de espuma por vertido consiste en verter un líquido en un molde, lo que permite obtener cuerpos moldeados de espuma con una precisión dimensional muy elevada. Además, la espuma rígida de poliuretano, un tipo de espuma de poliuretano, puede instalarse in situ, por lo que los tipos rociados son útiles en las obras de construcción.