El polietileno de alta densidad (HDPE), también conocido como polietileno de baja presión, es una resina termoplástica apolar, semitranslúcida y altamente cristalina. El PE presenta una excelente resistencia a la mayoría de los productos químicos domésticos e industriales.
El HDPE es un polímero termoplástico blanco y granular, no tóxico e inodoro, con una densidad de entre 0,940 y 0,976 g/cm³. Presenta una cristalinidad de 80%–90%, un punto de reblandecimiento de 125–135 °C y puede utilizarse a temperaturas de hasta 100 °C. Su punto de fusión se encuentra entre 120 y 160 °C; para materiales de mayor peso molecular, la temperatura de procesamiento recomendada es de 200–250 °C. El HDPE ofrece excelente resistencia térmica, tenacidad a bajas temperaturas y estabilidad química, además de buena rigidez, resistencia al impacto y propiedades dieléctricas. También presenta buena resistencia al agrietamiento por tensión ambiental.
En comparación con el LDPE (polietileno de baja densidad), el HDPE presenta una dureza, resistencia a la tracción y resistencia a la fluencia superiores. Si bien su resistencia al desgaste, aislamiento y tenacidad son superiores a los del LDPE, su brillo y flexibilidad son ligeramente inferiores. El HDPE es altamente estable químicamente, insoluble en cualquier disolvente orgánico a temperatura ambiente y resistente a ácidos, álcalis y sales. Sus películas presentan baja permeabilidad al vapor de agua y al aire, así como baja absorción de agua. Sin embargo, el HDPE presenta una resistencia al envejecimiento y al agrietamiento por tensión ambiental relativamente bajas, especialmente bajo oxidación térmica. Por lo tanto, se suelen añadir antioxidantes y estabilizadores UV para mejorar estas debilidades.
Una consideración clave es que las películas de HDPE tienen una temperatura de distorsión térmica relativamente baja bajo carga.
Características del material
- Nombre completo: Polietileno de alta densidad
- Abreviatura: HDPE
- Monómero: Etileno
- Características básicas:
El HDPE es un material opaco, blanco y ceroso, más ligero que el agua (gravedad específica: 0,941-0,960). Es blando, resistente, ligeramente más duro que el LDPE y estirable. No es tóxico ni tiene olor. - Propiedades de combustión:
Inflamable, continúa ardiendo tras la ignición. La llama es amarilla en la parte superior y azul en la base; se derrite al arder, goteando, pero sin humo negro, y emite un olor a parafina. - Ventajas clave:
Excelente resistencia a ácidos, álcalis y disolventes orgánicos. Excelente aislamiento eléctrico. Mantiene la tenacidad a bajas temperaturas. Mayor dureza superficial, resistencia a la tracción y rigidez que el LDPE, similar al PP (polipropileno). Más flexible que el PP, aunque menos brillante. - Principales desventajas:
Rendimiento mecánico y propiedades de barrera a los gases inferiores. Propenso a la deformación, el envejecimiento, la fragilidad (aunque mejor que el PP en este aspecto) y el agrietamiento por tensión. Su superficie blanda se raya con facilidad. Mala imprimibilidad: requiere tratamiento corona. No se puede galvanizar y presenta una superficie mate.
Aplicaciones
- Extrusión: Películas de embalaje, cuerdas, bolsas tejidas, redes de pesca, tuberías de agua.
- Moldeo por inyección: Artículos de primera necesidad, carcasas, piezas que no soportan carga, cajones, cajas giratorias.
- Moldeo por soplado: Contenedores, piezas huecas, botellas.
- Soplado de película: Bolsas para embalaje de alimentos, bolsas de compras, bolsas para fertilizantes, etc.
- Moldeo rotacional: Grandes contenedores, tanques de almacenamiento, tambores, cajas.
Proceso de moldeo por inyección
El HDPE se utiliza ampliamente en el moldeo por inyección, desde vasos reutilizables de pared delgada hasta bidones de 19 litros. Representa aproximadamente 201 TP³T del consumo nacional de HDPE. Los grados para moldeo por inyección suelen tener un índice de fusión de 5 a 10, desde grados con menor tenacidad de flujo hasta grados procesables con mayor fluidez. Sus aplicaciones incluyen:
- Contenedores de paredes delgadas para uso doméstico y alimentario
- Latas de pintura y alimentos resistentes y duraderas.
- Tanques de combustible para motores pequeños
- contenedores de basura de 90 galones
- Punto de fusión típico: 142°C
- Temperatura de descomposición: 300°C
- Rango de temperatura de moldeo por inyección: 180°C–230°C
- El secado: No es necesario debido a la baja absorción de agua, pero el secado a 60 °C durante 1 hora puede mejorar la calidad.
- Viscosidad de fusión: Alto; los corredores y las puertas deben ser relativamente grandes
- Contracción: ~1.6%
- Tolerancia al destello: 0,05 milímetros
- Acumulación estática: Propenso a la atracción de polvo debido a la estática.
Propiedades del producto HDPE
El HDPE es un gránulo blanco, no tóxico, insípido e inodoro, con un punto de fusión de 130 °C y una densidad relativa de 0,946–0,976 g/cm³. Es conocido por:
- Excelente resistencia al calor y al frío.
- Estabilidad química
- Alta rigidez y tenacidad
- Fuertes propiedades mecánicas
- Buen rendimiento dieléctrico
- Resistencia al agrietamiento por tensión ambiental
Principales aplicaciones por método de procesamiento
- Moldeo por inyección:
- Cajas de volteo, tapas, barriles, contenedores de alimentos, bandejas, contenedores, macetas
- Moldeo por soplado:
- Envases y botellas para productos de limpieza, productos químicos, cosméticos, tanques de gasolina, productos para el hogar.
- Películas sopladas para envases de alimentos, bolsas de compras y revestimientos de fertilizantes.
- Extrusión:
- Tuberías y accesorios para el transporte de gas, agua y productos químicos (por ejemplo, drenaje, gas, agua caliente)
- Sábanas para asientos, maletas, contenedores de transporte
- Moldeo rotacional:
- Grandes contenedores, tanques, barriles, cajas de almacenamiento
- Otros usos:
- Películas, vainas de cables y alambres, tubos, productos huecos, fibras
- Ampliamente aplicado en agricultura, embalaje, electrónica, maquinaria, automoción y artículos de uso diario.
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