Más prestaciones, desarrollo sostenible y materiales basados en recursos renovables

DuPont plantea las plataformas de sus nuevas tecnologías como valiosas herramientas que ayudan a suministrar soluciones innovadoras a sus clientes en el futuro. Las tendencias en la industria de los termoplásticos, según el enfoque de esta multinacional, implica diversos asuntos: ahorro energético (es lo que conduce a reemplazar el metal e impulsa materiales de más prestaciones), materiales super-estructurales y conductivos térmicamente y la importancia de los recursos renovables, que lleva a la biorefinería y, finalmente, a productos intermedios basados en azúcar y celulosa.

Nandan Rao, Director de Tecnología de DuPont Performance Materiales, destaca dos áreas objetivo importantes en las cuales DuPont está desarrollando nuevas plataformas de tecnología: la búsqueda de sustitutos de metal en respuesta a la escalada de precios del gas natural y la energía, y las soluciones sostenibles que dan respuesta a cuestiones medioambientales, tales como el calentamiento global. En estas áreas, las prácticas industriales actuales no son sostenibles y según piensa, “nos enfrentamos a una discontinuidad que requiere de la innovación. DuPont está tratando este asunto con nuevas plataformas de tecnología que se pueden observar en la feria K”.

En relación con la conservación de la energía, el precio del petróleo y del gas natural ha ido incrementándose exponencialmente. En el sector de la automoción, este hecho tiene como resultado la búsqueda de una economía de petróleo mejorada y la reducción del peso de los vehículos. Sin embargo, el camino para reemplazar los metales no se limita a la automoción. Los materiales más ligeros y de más altas prestaciones son demandados en muchos mercados de alto rendimiento, incluida la electrónica. Las soluciones tecnológicas de DuPont en desarrollo comprenden polímeros con resistencia a altas temperaturas, capacidades superestructurales y conductividad térmica.

DuPont y otras compañías están trabajando para llevar las propiedades de los polímeros compuestos más lejos que las de los metales. “Nuestros más recientes pasos en este sentido tienen que ver con una familia superestructural, empleando una combinación de poliamidas de altas prestaciones y vidrio o fibra de carbono reforzada para proporcionar niveles de rigidez y resistencia no alcanzadas hasta ahora. Los materiales estructurales de alta resistencia han sido posibles mediante elevadas concentraciones de fibras de vidrio estándares de longitud cortas, que requieren innovaciones y tecnologías de compounding”. Altas concentraciones de fibras de vidrio cortas en matrices con elevados módulos, como DuPont Zytel HTN, ofrecen unas prestaciones excepcionales. Tales compuestos son empleados en aplicaciones en las que se precisan propiedades resistentes a las altas temperaturas y una excelente estabilidad dimensional, como por ejemplo en carcasas de herramientas, bobinas de cilindros de motores, etc. Los termoplásticos reforzados con fibras de vidrio largas permiten llegar más allá de la curva de reemplazo de las piezas de metal en aplicaciones donde el peso ligero y la alta resistencia son vitales. Un buen ejemplo es el nuevo sistema de alumbrado orientable de Valeo (ver texto recuadrado en este mismo reportaje).

En la búsqueda de materiales superestructurales se pueden destacar los nano-composites termoplásticos, que son una tecnología con alto potencia y que aproximan los plásticos a las propiedades del metal. Se están logrando mejoras en los módulos de resistencia a la tensión o dureza, estabilidad térmica y resistencia. Futuras mejoras vendrán de la mano de los híbridos de metal y plástico, de los compuestos termoplásticos con refuerzos sintéticos y con refuerzos de fibra de carbono larga que resultarán en los próximos 3 años en la llegada de nuevos productos y procesos innovadores dedicados al reemplazo del metal en piezas estructurales, como los asientos de los automóviles y barras de refuerzo. En otro sector, un ejemplo interesante de sustitución del metal es el de los hornos de AEG, que se puede ver en el cuadro de este reportaje.

En la tecnología de nanocomposites patentada por DuPont, la investigación está centrada en un abanico de matrices poliméricas, que incluyen los poliésteres y las poliamidas.