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¿Cómo unir poliestireno?

En las últimas décadas, los objetos y materiales plásticos se han convertido en una parte importante de nuestro patrimonio. Los objetos de plástico, o que contienen partes de material plásticos están presentes en nuestro día a día. Por ello las principales marcas de adhesivos han formulado nuevos adhesivos para unir poliestireno.

¿Cómo unir poliestireno?

Muchos tipos de adhesivos sirven para unir poliestireno. Sin embargo, puede ser vulnerable al agrietamiento por tensión. Se debe tener cuidado en la selección del adhesivo, el diseño de la junta y el proceso de curado del adhesivo.


¿Qué es el poliestireno?

El poliestireno es un termoplástico de los denominados estándar, reconocido bajo la denominación DIN con las siglas ( PS ) y el número 6 en el triángulo de reciclaje, hablamos de un material plástico que en su forma primigenia presenta una  estructura  amorfa, transparente, rígida,  sensible a la exposición UV y al agrietamiento por estrés  , térmicamente puede ser utilizado de forma permanente a temperaturas inferiores a 100ºC.

De forma habitual podemos encontrarlo en forma de plástico sólido , film y   espuma rígida , su campo de aplicación es localizado en una amplia variedad de productos de gran consumo, electrodomésticos, automoción , electrónica, alimentación , construcción…

En este post nos vamos a centrar en como unir las formas más comunes, cristal , alto impacto y expandido

En el mercado los podemos encontrar bajo diferentes nombres comerciales

Styrofoam,  Styron,  Dylark,  Polyrex,  Styronol,  Altuglas,  Lacqrene,  Axplas, Axpoly,  Neopor,  Polystyrol,  Sturoblend,  Styrol,  Windform,  Acryrex,  Noryl,  Extir


¿Cómo se hace el poliestireno (PS)?

El poliestireno, como muchos otros plásticos, empieza con una destilación de combustibles hidrocarburos en grupos más ligeros conocidos como “fracciones”, algunos de ellos se combinan con otros catalizadores para la producción de plásticos. En el caso del poliestireno a través del proceso de polimerización. La espuma de poliestireno se produce utilizando “agentes de soplado” que se expanden y hacen que la espuma se forme en un estado tal que se compone principalmente de aire atrapado.


Propiedades de poliestireno:

  • Energía superficial: 41mJ / m²
  • Temperatura máxima de servicio: 65 ° C
  • Temperatura de reblandecimiento: 107 ° C

Usos del poliestireno

El poliestireno está presente en infinidad de productos enormamente variados.

Electrodomésticos: Al tratarse de un material económico, duradero e inerte, es muy utilizado para la fabricación de innumerables electrodomésticos de todo tipo. Desde  hornos y microondas, a refrigeradores, lavadoras y muchos más, se fabrican con poliestireno, ya sea en formato sólido o espuma.

Automoción: Utilizado en formato sólido, para paneles de instrumentos, paneles de absorción de energía para puertas, molduras y muchas otras partes del vehículo. En espuma se utiliza para reducir el ruido, también es utilizado para los asientos de seguridad para niños.

Electrónicos: Está presente en gran variedad de componentes de aparatos electrónicos como pueden ser ordenadores, televisores así como para carcasas, donde la combinación de funcionalidad, forma y estética son fundamentales.

Servicio de alimentos: El poliestireno es uno de los preferidos por la industria del servicio de alimentos ya que funciona mejor que otras alternativas, suele ser mejor aislante y mejora los alimentos más frescos.

Construcción: Sus cualidades como excelente aislante térmico hacen del poliestireno un elemento fundamental para la construcción. Está lleno de burbujas de aire, resiste a la humedad y los hongos, no se pudre, es ligero y evita la transferencia de calor y frío. Es por eso un aislante perfecto para techos y paredes. Es frecuente utilizarlo también como aislante de cañerías o en escamas para suelos. Las escamas de poliestireno también se pueden utilizar como enduído para lograr un material texturizado para usar en pinturas.

Aislante: Por otra parte al tratarse de un material inerte con gran resistencia al daño causado por el agua lo convierten en un producto idóneo para instalaciones industriales de almacenamiento en frío, neveras y refrigeradores.

Marina: Sus propiedades aislantes, sumadas a su flotabilidad hacen del poliestireno un componente perfecto en la industria marina para utilizar en flotadores y salvavidas. También se encuentra presente en la construcción de botes y edificios flotantes como puertos deportivos.

Medicina: El poliestireno también está presente en un sinfín de aplicaciones médicas, gracias a su  fácil esterilización y su transparencia. Por ejemplo en carcasas de equipos, tubos de ensayo, placas de Petri o bandejas para cultivos.

Envasado: Por último el envasado, tanto en forma sólida como en espuma, para proteger productos de consumo. Bandejas para carne y cartones de huevo en el sector alimentario, acostumbran a fabricarse con poliestireno para evitar su deterioro y a su vez protegerlos contra posibles daños. Los estuches de CD y DVS entre otros también se producen con poliestireno.


Características

Ahora que sabemos para qué se utiliza, examinemos algunas de las propiedades clave del poliestireno. El poliestireno es típicamente (pero no siempre) un homopolímero, lo que significa que está compuesto únicamente por el monómero de estireno en combinación consigo mismo. Dependiendo del tipo de PS, podría clasificarse como un material “termoplástico” o “termoestable”. El nombre tiene que ver con la forma en que el plástico responde al calor. Los materiales termoplásticos se vuelven completamente líquidos en su punto de fusión (210-249 ºC en el caso del poliestireno), pero comienzan a fluir en su punto de transición vítrea (100 º C para PS). Uno de sus atributos más destacados de los termoplásticos es que pueden calentarse hasta su punto de fusión, para posteriormente enfriarse y volver a calentar nuevamente sin una degradación significativa. En lugar de quemar, los termoplásticos se licuan, lo que permite que se moldeen fácilmente por inyección y luego se reciclen. Los plásticos termoestables, por el contrario, no se pueden volver a licuar una vez que se encuentran en forma sólida.

Por el contrario, los plásticos termoestables solo se pueden calentar una vez (típicamente durante el proceso de moldeo por inyección). El primer calentamiento hace que los materiales termoestables se fijen (similar a un epoxi de 2 partes) lo que produce un cambio químico que no se puede revertir. Si intenta calentar un plástico termoestable a una temperatura alta una segunda vez, simplemente se quemará. Esta característica hace que los materiales termoendurecidos sean malos candidatos para el reciclaje.

 

¿Por qué se utiliza poliestireno con tanta frecuencia?

El poliestireno es especialmente útil para su aplicación en forma de espuma. Es el líder desbocado en la industria del embalaje, pero también tiene una amplia gama de usos como plástico tradicional. Durante muchos años, el poliestireno, o como se lo denomina simplemente estireno, se usó como el material de creación de prototipos, básicamente por las mismas razones por las que ahora usamos ABS. Es barato, de fácil acceso, de color blanco, y pega, lija, corta y pinta bien. De hecho la “S” en ABS es estireno. Ingenieros y diseñadores utilizan modelos de estireno cuando buscan un prototipo rápido y sucio.


¿Cómo unir poliestireno?

Muchas tecnologías de adhesivos sirven para unir poliestireno. Sin embargo, dadas las características genéricas anteriormente descritas hemos tener en cuenta para evitar un posible  agrietamiento por tensión, un buen  diseño de la junta y el proceso de curado del adhesivo. Basados en nuestra experiencia , por regla general es preferible un ajuste rápido o premezclado y eliminar de inmediato  todo exceso de adhesivo.

El poliestireno generalmente se puede unir sin necesidad de limpieza previa. Si es necesario limpiarlo, es recomendable hacerlo con isopropanol u otros limpiadores suaves. Los disolventes como la acetona pueden atacar el poliestireno.

Al diseñar la junta que se va a unir, es necesario controlarla para evitar la sobre-inserción de una pieza en otra, lo que puede crear tensiones circunferenciales y desarrollar grietas por tensión con el paso del tiempo.

En cuanto al proceso, evite largos tiempos de permanencia del adhesivo antes del curado y evite el exceso de adhesivo para minimizar el potencial de agrietamiento por tensión.


Los adhesivos que se unen bien al poliestireno incluyen:

Cianoacrilatos 

Todos los cianoacrilatos de Permabond pueden unir poliestireno cristal y alto impacto bien, hay que tener cuidado para la versión espumada , puede producirse ataque químico  . Use solo el adhesivo necesario para cubrir la unión, posteriormente se debe ensamblar tan pronto como sea posible. Para obtener una mejor apariencia estética, es recomendable usar productos con  grado de bajo empañamiento como nuestra serie Permabond 94x.


Adhesivos epoxi

Los adhesivos bicomponentes también son utilizados para unir poliestireno. Permabond ET500 es un epoxi transparente que no amarillea con un tiempo de ajuste rápido.


Curado por UV

Los adhesivos curables por UV son una excelente opción para unir poliestireno. Permabond UV630 y Permabond UV640 proporcionan elasticidad a la junta ya que el alargamiento de ambos adhesivos es mayor al 110%. Permabond UV630 es de baja viscosidad y UV 640 de viscosidad media.

Cómo unir poliestireno


Curiosidades

Como ya hemos comentado anteriormente poliestireno nace mediante la unión o polimerización del estireno. El estireno es unun químico de construcción utilizado en la fabricación de muchos productos. El estireno también se produce de forma natural en algunos alimentos como el café, la carne de res, la canela o las fresas.

 

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