La transparencia en los plásticos
Aún para los plásticos no transparentes de forma natural se arbitran sistemas para conseguir la transparencia, porque cada vez son más las aplicaciones de gran volumen en que es necesaria esta característica, al tiempo que el bajo coste requerido para las mismas hace necesario conferirla a materias lo más económicas posible.
La transparencia de los plásticos es una característica que viene dada por el modo en que se estructuran a nivel molecular. Generalizando, los plásticos pueden dividirse en amorfos y cristalinos y, contra lo que parecería indicar su nombre, los cristalinos no son los transparentes. El propio vidrio es un material amorfo, habiéndose denominado un líquido superenfriado, y este es el estado de los plásticos amorfos; el de un líquido enfriado.
Por contra, los cristalinos se agrupan a nivel molecular en una estructura parecida a la de los cristales geológicos; en condiciones de enfriamiento normal se van formando unos glomérulos denominados esferolitos o cristalitas que se reticulan unos con otros. Estos esferolitos refractan la luz de forma individual, con lo que no se obtiene una transparencia del material, que es simplemente translúcido; muy pocas moléculas poliméricas son totalmente opacas, por lo que la opacidad debe conseguirse, cuando es necesaria, por mediación de cargas o pigmentos. De todos modos, algunos plásticos como el ASA, el POM, el PPE, el PPS o el PTFE pueden considerarse opacos en la práctica.
Polímeros naturalmente transparentes
Por lo que antecede, se entiende que la transparencia va ligada a la cualidad amorfa del polímero. Entre los polímeros de mayor transparencia cabe citar los siguientes:
- el ETFE, con con una transmisión de la luz del 95%
- el polimetil metacrilato, con un índice del orden del 92%;
- el polistireno, con un índice igual o mayor del 90%;
- el policarbonato, que va desde el 80% al 90%;
- los celulósicos, con índices del orden del 85%;
- el estireno-acrilo-nitrilo, las poliamidas amorfas, las resinas UP, epoxis y fenólicas y algunos otros plásticos fluorados.
En cada aplicación son necesarias, además de la transparencia, otras cualidades o características que pueden no poseer los plásticos amorfos. Una de ellas es el coste, por lo que se ha recurrido a medios para hacer transparentes plásticos cristalinos con mejores características mecánicas a un nivel de precio dado.
Plásticos con transparencia inducida
Aunque muchos plásticos cristalinos son más o menos transparentes en lámina delgada, puede aprovecharse la lentitud de formación de las cristalitas en muchos polímeros para conseguir una elevada transparencia mediante un rápido enfriamiento.
Figura 1 El policarbonato se utiliza cada vez más en faros de coche, entre otros motivos por su transparencia. (Foto Bayer)
El ejemplo más conocido es el del PET, con el que se producen láminas de alta calidad óptica con este procedimiento y para el que, precisamente, la introducción en el campo de los moldeados se produjo con el objeto de fabricar botellas para bebidas gaseosas. Hasta entonces, el PET se había utilizado básicamente para la fabricación de fibras, pero el desarrollo de las técnicas de inyección-estirado-soplado ha permitido obtener envases de elevada resistencia mecánica y transparencia.
Actualmente existen potentes mercados en los que la transparencia es una condición básica. En el campo de los discos compactos se están introduciendo plásticos cristalinos como el PP y en el de acristalamientos para el automóvil se intenta reducir el peso mediante la substitución del vidrio por plásticos. El ejemplo más sobresaliente es el del policarbonato, cuyas cualidades ópticas y térmicas se aprovechan ampliamente para la fabricación de conjuntos de faro, que reducen el coste de montaje debido a la mayor precisión de cotas del producto. En las lunas laterales y la posterior se está introduciendo también el PC con un tratamiento superficial que mejora su resistencia al rayado. Entretanto, se están desarrollando técnicas de extrusión de boquilla plana que permitirán introducir otros polímeros en este campo de aplicación, especialmente olefinas.
Otro aspecto de la transparencia de los plásticos es su duración. En general, los polímeros tienden a amarillear por la acción de la radiación ultravioleta, por lo que en la mayoría de los casos es necesario adicionar absorbentes de UVpara evitar una degradación fácilmente visible. Desde este punto de vista, los polímeros acrílicos son particularmente privilegiados, puesto que poseen una resistencia natural a la radiación y, en general, a todo tipo de envejecimiento.
