Los moldeadores LSR ahora pueden personalizar la velocidad de curado, la temperatura y el durómetro

Después de cinco años de desarrollo, ha hecho su debut comercial un enfoque radicalmente diferente para el procesamiento de LSR. Llamada LSR Select, la tecnología permite a los moldeadores por inyección una nueva libertad para ajustar el tiempo de curado y la temperatura, así como el durómetro, de su formulación LSR, sin limitarse más a las opciones entre los sistemas estándar de dos partes en el mercado. En muchos casos, son posibles curados más rápidos y / o temperaturas de curado más bajas, así como durómetros ajustados diferentes de los que se ofrecen en los sistemas LSR estándar.

LSR Select se presentó públicamente en la Conferencia Moulding 2014 en enero de 2014 en San Diego (consulte el blog de marzo de 2014). Logró un uso comercial limitado mientras se sometió a un mayor desarrollo hasta su lanzamiento comercial en 2018. LSR Select fue desarrollado originalmente en los EE. UU. Por Rhodia Silicones, que luego se convirtió en Bluestar Silicones, una empresa de propiedad china. La tecnología está ahora bajo el ala de Elkem Silicones, div. de una empresa noruega (Elkem ASA), comprada por China National Bluestar en 2011. Todas las actividades de siliconas de la matriz china están ahora bajo Elkem Silicones.

NUEVO SISTEMA LSR DE UNA SOLA PARTE

Lo primero que distingue a LSR Select del estándar de dos partes (lados “A” y “B”) es que solo tiene un componente de resina base y dos aditivos de agente de curado, y potencialmente otros aditivos para lograr propiedades específicas. Un sistema LSR de dos recipientes típico tiene un componente de resina base con catalizador mezclado y un segundo componente de resina base con inhibidor mezclado. Los dos típicamente se mezclan 1:1 por la unidad de bombeo / dosificación. El comportamiento de curado está integrado en el sistema, aunque se puede variar hasta cierto punto ajustando las temperaturas del molde y / o el cilindro de la máquina de inyección.

Según Chris York, presidente de Elkem Silicones Americas, E. Brunswick, Nueva Jersey, "Desmontamos el sistema LSR de dos componentes y lo volvimos a unir en tres componentes". Una formulación LSR Select consta de un componente de resina más un aditivo de mezcla maestra de catalizador ("LSR Select Cata") y un agente de control de curado ("LSR Control"), que cumple la función del inhibidor en el paquete de dos partes. La mezcla maestra de catalizador de platino se agrega en un porcentaje fijo, típicamente 1%, mientras que la cantidad de aditivo de control / inhibidor se puede variar en un rango de 0-6%, de acuerdo con la velocidad de curado deseada. Agregar más de este agente retrasa el gel y el curado general, y viceversa.

Separar estos componentes y permitir al moldeador un mayor control del perfil de curado "libera a la química para hacer cosas para las que ha estado lista durante muchos años", dice York. Por ejemplo, una cantidad menor de aditivo de control / inhibidor puede ayudar a acelerar el curado de piezas más pequeñas, mientras que una mayor adición de control / inhibidor podría asegurar el llenado completo de piezas más grandes sin pregel pero lograr un curado general más rápido de lo que sería posible de otra manera. Elkem afirma, "de manera muy conservadora", según York, que la productividad del moldeado se puede mejorar entre un 20% y un 60%, aunque en algunos ensayos se han verificado mejoras de hasta un 125%.

Aunque la velocidad fue el primer objetivo en el desarrollo de LSR Select, York dice que más recientemente han surgido otros dos beneficios. Una es la capacidad de moldear a temperaturas más bajas, lo que puede ahorrar energía y permitir sobremoldear LSR en termoplásticos de temperatura más baja como el PP. Por ejemplo, LSR Select se ha moldeado a temperaturas de hasta 75-80 C o menos, frente a 165-170 C más típicos o más, con poco o ningún sacrificio en la velocidad de curado. Por ejemplo, una pieza moldeada con un curado de 50 segundos a 165-170 C ahora se puede moldear en 50 segundos a 100 C.

Un segundo beneficio recién descubierto es la capacidad de mezclar resinas base para adaptar el durómetro del producto final. Se pueden colocar dos resinas base LSR Select diferentes en el mismo sistema de bombeo de dos partes para lograr durómetros Shore intermedios, incluso más si el sistema de medición es capaz de proporciones A-B ajustables.

Las resinas base LSR Select de Elkem están disponibles actualmente en cuatro durezas de 20 a 70 Shore A, y en los grados médicos Silbione LSR Select en el mismo rango. York afirma que los materiales LSR Select son más consistentes dentro del mismo lote, por lo que la variabilidad habitual del durómetro de ± 3-5 unidades Shore A ahora se puede mantener en ± 1-2 unidades. Parte de esa mejora también se debe a la llegada de máquinas dosificadoras más precisas.

Elkem señala que a medida que la tecnología continúa evolucionando, Elkem anticipa la aparición de aditivos especiales para propiedades antimicrobianas, auto-sangrantes, autoadhesivas y otras. Estos aditivos se utilizarán con resinas de base estándar, eliminando la necesidad actual de comprar formulaciones A-B especializadas para lograr estas propiedades.

SE NECESITA EQUIPO ESPECIAL

El factor número uno en la larga gestación de la tecnología LSR Select, según York, es que "el equipo finalmente se puso al día con la tecnología de materiales". El factor clave fue desarrollar la capacidad de dosificar de forma precisa y repetida dos aditivos de curado. Aunque Rhodia (ahora Elkem) comenzó trabajando con Graco para desarrollar un sistema de medición especial, este nunca fue un producto estándar y solo se construyeron unos pocos.

El gran avance, dice York, fue la llegada en 2016 del sistema de medición / bombeo TOP 5000 P de alta precisión de Elmet de Austria. "Es un cambio de juego", afirma York. Se dice que su bombeo extremadamente estable de la resina base para mezclas precisas de durómetro y una precisión de medición de aditivos de ± 0,1%, además de varias mejoras de software, brindan confiabilidad y trazabilidad. Las adaptaciones de software también proporcionan relaciones A-B variables para adaptar las mezclas de durómetro. Elkem está trabajando con varios otros proveedores de equipos para proporcionar sistemas adecuados para LSR Select.

Elkem dice que tiene un puñado de usuarios comerciales para LSR Select en aplicaciones de salud e industriales, y varios más en pruebas o "al borde" de la comercialización.