¿Por qué las espumas de polímeros reticulados?
Las espumas de polímeros reticulados (XPE = polietileno reticulado; XPP = polipropileno reticulado) ofrecen una relación resistencia-peso, un aislamiento térmico, una resistencia química y una durabilidad superiores en comparación con las espumas no reticuladas. La matriz reticulada evita el colapso de las celdas durante el proceso de espumado y proporciona una excelente estabilidad dimensional en un amplio rango de temperaturas.
Los peróxidos orgánicos desempeñan dos funciones fundamentales en la producción de espuma:
- Agente reticulante: crea la red polimérica que estabiliza las celdas de la espuma.
- (Opcional) Agente de degradación parcial: en algunos procesos, una cantidad controlada de peróxido induce la escisión de las cadenas para reducir la viscosidad del fundido, mejorando así la capacidad de expansión de la espuma.
Proceso de producción de espuma reticulada (horno de dos etapas)
| Etapa | Temperatura | Función |
|---|---|---|
| Mezcla | 120–180 °C | Mezcla de peróxido y agente espumante con el polímero |
| Reticulación (1.º horno) | 150–200 °C | El peróxido se descompone y se forman los enlaces cruzados |
| Espumado (2.º horno) | 180–220 °C | El agente espumante se descompone y las celdas se expanden |
| Enfriamiento y calibrado | 20–60 °C | La estructura de la espuma se estabiliza |
Selección de peróxidos para espumas reticuladas
1. Peróxido de dicumilo (Perodox DCP)
El peróxido de reticulación estándar para espumas XPE y XPP. Su rango de temperatura de descomposición se adapta bien a los procesos típicos de horno en dos etapas.
- Dosificación: 0,5–1,5 phr
- Combinación con agentes espumantes: ADC (azo), hidrocarburos (butano/isopropanol)
- Aplicaciones: espuma XPE para aislamiento, colchonetas deportivas, interiores de automóviles
2. Peróxido de lauroilo (Perodox LUNA)
Un peróxido de diacilo que se descompone a temperaturas más bajas (60-100 °C). Se utiliza a menudo en la producción de espuma de EVA para entresuelas de calzado, donde el agente espumante (normalmente ADC) también se descompone a temperaturas relativamente bajas.
- Dosificación: 0,3-1,0 phr
- Aplicaciones: entresuelas de espuma de EVA, suelas de chanclas, equipamiento deportivo
3. 2,5-dimetil-2,5-di(terc-butilperoxi)hexano (Perodox 101)
Ofrece una mayor protección contra el quemado que el DCP, lo que lo hace adecuado para espumas de XPE de celda fina, en las que es fundamental una estructura celular uniforme.
Densidad de la espuma frente a la dosis de peróxido
| Peróxido (phr) | Agente espumante (phr) | Densidad típica (kg/m³) | Aplicación |
|---|---|---|---|
| 0,5 | 5–8 (ADC) | 80–120 | Aislamiento, embalaje |
| 0,8 | 8–12 (ADC) | 50–80 | Interior de vehículos |
| 1,2 | 10–15 (ADC/hidrocarburos) | 30–60 | Alfombrillas deportivas, embalajes de alta gama |
Preguntas frecuentes
P: ¿Puedo fabricar espuma reticulada sin agente espumante?
R: No. El peróxido proporciona la reticulación; un agente espumante independiente (químico o físico) genera las celdas de gas. Ambos deben equilibrarse cuidadosamente: un exceso de reticulación antes de la espumación provoca una alta densidad de la espuma; una reticulación insuficiente provoca el colapso de las celdas.
P: ¿Cuál es la diferencia entre la espuma de XPE y la espuma de PE no reticulada?
R: La espuma de XPE tiene una matriz polimérica reticulada, lo que le confiere mayor resistencia, mejor aislamiento térmico y una resistencia superior al envejecimiento. La espuma de PE no reticulada (por ejemplo, la espuma de LDPE fabricada únicamente con espumación física) es más barata, pero tiene menor resistencia a la temperatura y una estabilidad dimensional inferior.
P: ¿Cómo se consigue una estructura de espuma de celdas finas?
R: Utilice un agente espumante de partículas finas (ADC micronizado), asegúrese de que la dispersión en el compuesto sea uniforme y utilice un peróxido con buena seguridad frente al quemado (Perodox 101) para evitar la reticulación prematura antes de que el agente espumante se descomponga. Los agentes nucleantes de celdas (por ejemplo, talco u óxido de zinc) también ayudan.
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