Estos son los cinco mejores plásticos resistentes a los rayos UV del mercado actual

Al igual que la piel humana, los plásticos son propensos a sufrir daños por los rayos UV. Cuando diseñe componentes, debe anticipar los efectos de la corrosión UV y preparar sus materiales para soportar el fuerte sol. Afortunadamente, hay muchas formas de aumentar la resistencia a los rayos UV de un material.

La resistencia UV se refiere a la capacidad de un material para evitar la degradación causada por la absorción de la radiación UV. Los rayos ultravioleta del sol rompen los enlaces químicos en los polímeros, lo que provoca que los plásticos se desgasten y se desintegren con el tiempo. Esto se conoce como fotodegradación.

La fotodegradación puede causar decoloración (especialmente amarillamiento o blanqueamiento conocido como "descamación"), lo que contribuye a la pérdida de impacto y resistencia a la tracción y hace que los plásticos se vuelvan quebradizos y propensos a agrietarse o romperse. El daño UV también afecta negativamente el alargamiento, que es la capacidad de un material para resistir cambios antes de una deformación irreversible.

Su material deberá tener más o menos resistencia a los rayos UV según la aplicación de su producto y otros requisitos del proyecto. Como era de esperar, los componentes para uso en exteriores y aplicaciones industriales generalmente requieren una mayor resistencia a los rayos UV para mantener una calidad y un rendimiento óptimos.

Cinco plásticos con alta resistencia a los rayos UV

Antes de sumergirnos en los plásticos que pueden resistir mejor los rayos del sol, es importante comprender que casi ningún material es completamente resistente a los rayos UV. Diferentes materiales pueden ofrecer diversos grados de resistencia a los rayos UV, pero la mayoría de los plásticos requieren estabilizadores o aditivos para mejorar la resistencia a los rayos UV. Como se mencionó anteriormente, los componentes para aplicaciones al aire libre, como películas para invernaderos, marcos de ventanas, piezas de automóviles y asientos de estadios, son más susceptibles a la radiación ultravioleta y a la fotodegradación a largo plazo.

Sin más preámbulos, aquí está nuestra lista de los cinco principales plásticos resistentes a los rayos UV:

Acrílico

El acrílico es uno de los únicos materiales de fabricación que es inherentemente resistente a los rayos UV. Es un plástico transparente que sufre tan solo un 3% de degradación durante un período de 10 años cuando se usa en aplicaciones al aire libre. El acrílico también ofrece una buena resistencia a los rayones, lo que lo convierte en una excelente opción para uso a largo plazo.

El acrílico es una opción popular para letreros y exhibiciones para exteriores, accesorios de iluminación, paneles decorativos y lentes de colores. Desafortunadamente, el acrílico no es muy fuerte; de ​​hecho, el acrílico es tan rígido y quebradizo que rara vez se usa para piezas que soportan carga o piezas que requieren durabilidad a largo plazo. Pero para algunos componentes, la resistencia UV del acrílico hace que valga la pena invertir.

Polietileno de Alta Densidad (HDPE)

El HDPE es un termoplástico que se utiliza a menudo en equipos de juegos debido a sus cualidades duraderas pero suaves. Se derrite fácilmente y se moldea en formas y, a diferencia de otros termoplásticos, no forma bordes filosos ni peligrosos cuando se rompe.

El HDPE es extremadamente resistente a ácidos, alcoholes y bases, e incluso puede repeler el grafiti. Esto, junto con su feroz protección contra la fotodegradación, convierte al HDPE en un excelente candidato para infraestructura al aire libre, contenedores, juguetes de plástico, muebles de exterior y tuberías. Aunque el HDPE es resistente y difícil de desgastar, solo es un poco más fuerte que el acrílico y, por lo tanto, no es adecuado para aplicaciones de alta presión.

Policarbonato

El policarbonato es increíblemente resistente a los impactos y es mucho más fuerte que el HDPE. Además, ofrece una transparencia comparable a la del acrílico. El policarbonato también tolera grandes fluctuaciones de temperatura. Estos factores hacen que el policarbonato sea un material ideal para usar en productos de servicio pesado, como cascos, gafas protectoras y protectores, ventanas de seguridad y contenedores.

Aunque el policarbonato es resistente y duradero, también es más caro que muchos materiales de esta lista. Eso no quiere decir que nunca valga la pena el precio:para algunos componentes, la durabilidad, la longevidad y la resistencia relativa a los rayos UV del policarbonato valen el precio más alto.

Poliamida-Imida (PAI)

PAI es un termoplástico de alto rendimiento que ofrece una excepcional resistencia a los rayos UV en combinación con una buena maleabilidad. PAI combina las propiedades de la poliamida (nylon) y la poliimida, lo que da como resultado un plástico resistente a los productos químicos con un alto punto de fusión.

PAI tiene una excelente resistencia y rigidez, resistencia al desgaste y cualidades de baja fricción. Por estas razones, PAI se usa a menudo para alambres magnéticos, instrumentos quirúrgicos y otras partes que requieren tolerancias estrictas y estabilidad dimensional a lo largo del tiempo. Los PAI son ciertamente costosos y, a menudo, requieren costosos procesos de poscurado para alcanzar su máximo potencial contra los rayos UV, otros productos químicos y el desgaste diario.

Fluoruro de polivinilideno (PVDF)

PVDF es un plástico resistente a la luz ultravioleta que ofrece una increíble estabilidad térmica, protección contra la abrasión y protección contra productos químicos y radiación ultravioleta. Es fácil de soldar gracias a su alta resistencia al calor.

El PVDF viene en dos formas:el PVDF de homopolímero cuenta con mayor resistencia, rigidez y deflexión térmica que el PVDF de copolímero, que es menos rígido pero ofrece una resistencia superior al impacto y al agrietamiento por tensión. Ambas formas de PVDF se utilizan en revestimientos de tanques químicos, equipos de semiconductores y en componentes como accesorios, sellos, juntas, boquillas, tuberías, piezas de bombas y válvulas, y más.

Mejora de la resistencia UV en plásticos

Si bien los plásticos enumerados anteriormente ofrecen varios grados de resistencia a la radiación ultravioleta, puede aumentar la resistencia a los rayos ultravioleta de estos materiales y otros plásticos agregando aditivos o tapas resistentes a los rayos ultravioleta para proteger el polímero base. Las tapas, o sellos protectores, pueden ayudar a limitar los efectos de la fotodegradación e incluso mejorar el aspecto de su material, aumentando la longevidad y la estética del producto.

Hay tres tipos principales de aditivos resistentes a los rayos UV:bloqueadores, absorbentes y estabilizadores. Los bloqueadores cubren los plásticos con una capa protectora, manteniéndolos a salvo de la radiación ultravioleta. El negro de carbón es un bloqueador fuerte, efectivo y muy común para aplicaciones al aire libre, bloqueando los rayos UV a una tasa de alrededor del 2%. El dióxido de titanio, un pigmento, también es una solución eficaz de bloqueo o detección.

Los absorbentes suelen ser compuestos orgánicos diseñados para absorber la luz ultravioleta y emitir una longitud de onda menos dañina, como el calor, en su lugar. Dos absorbentes comunes son las benzofenonas y los benzotriazoles. Los benzotriazoles tienen poca influencia de color sobre los materiales y se pueden usar en dosis bajas; a menudo, los benzotriazoles se usan junto con acrílico y policarbonato para mantener la transparencia. Las benzofenonas suelen combinarse con cloruro de polivinilo (PVC) y poliolefinas, ya que estos dos plásticos no son muy resistentes a la luz ultravioleta.

A diferencia de los absorbentes, los estabilizadores evitan que los enlaces de un polímero se rompan mediante técnicas químicas. Estos productos químicos disipan la radiación UV, lo que produce niveles de UV más bajos que no atacarán los enlaces químicos de los polímeros. Los estabilizadores de luz de amina impedida (HALS) son absorbentes comunes que convierten las reacciones UV excitadas en una reacción química estable

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Si bien ningún plástico está completamente protegido contra los rayos UV y la radiación, muchos plásticos ofrecen excelentes niveles de resistencia a los rayos UV que aumentan la vida útil, evitan el alargamiento y combaten los efectos de la fotodegradación, como el caleo, la pérdida de resistencia y el aumento de la fragilidad. Es vital hacer su debida diligencia al seleccionar un material para que pueda sentirse seguro de la capacidad de su parte para funcionar según lo previsto durante el mayor tiempo posible.

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