DuPont Delrin. Guia de produtos e propriedades. resina de acetal
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- Nathalia Batista Delgado
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1 DuPont Delrin resina de acetal Guia de produtos e propriedades O logotipo Oval da DuPont, DuPont, The Miracles of Science*, e Delrin são marcas registradas ou marcas requeridas de E.I. du Pont de Nemours and Company ou suas subsidiárias.
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3 Portfólio de Produtos As resinas de acetal DELRIN são produzidas pela polimerização do formaldeído. Elas criaram uma reputação mundial de confiabilidade em todos os tipos de componentes de engenharia por mais de 30 anos, desde a descoberta e introdução do DELRIN pela DuPont. São utilizadas na indústria automotiva, de eletrodomésticos, artigos esportivos, componentes eletrônicos e bens de consumo. A composição química e a estrutura altamente cristalina das resinas de acetal DELRIN oferecem uma combinação exclusiva de propriedades não disponíveis nos metais ou outros plásticos. As características do DELRIN incluem: Alta resistência à tração, resistência ao impacto e rigidez; Excepcional resistência à fadiga, não atingida por outros polímeros; Excelente resistência à umidade, gasolina, lubrificantes, solventes e muitos outros produtos químicos neutros; Excelente estabilidade dimensional; Boas características de isolação elétrica; Resistência ao creep; Baixo atrito; Ampla faixa de temperatura de utilização final, até temperaturas muito baixas. Não recomendamos a utilização do DELRIN em contato com ácidos ou bases fortes fora da faixa de ph 4 a 9, ou sob exposição constante a água quente ou vapor pressurizados. O DELRIN também não deve ser utilizado em aplicações médicas que envolvem implante permanente no corpo humano. Alongamento na Ruptura, % (ISO 527) Combinação de rigidez e tenacidade DELRIN comparado aos acetais copolímeros 0 DELRIN 100ST DELRIN 100T DELRIN 100 DELRIN 500T DELRIN Módulo de Tensão, MPa (ISO 527) Padrão DELRIN Tenaz DELRIN Acetais copolímeros padrões Acetais copolímeros tenazes Para outras aplicações médicas, consulte o Informativo de Cuidados Médicos da DuPont, H Todos os grades de DELRIN são classificados como HB (queima horizontal) pela UL 94. Os dados das tabelas anexas representam uma base importante de seleção de material para aplicações de engenharia. Entretanto, eles não podem substituir os testes com a peça final. Seu representante DuPont está preparado para fornecer suporte de projeto mais detalhado se necessário. DELRIN P As resinas DELRIN P foram introduzidas em 1992 para oferecer uma geração avançada de resinas de fácil processamento. São formuladas para aumentar a janela de processamento de acetais em ambientes de hardware exigentes e críticos (por exemplo, ferramentas de câmara quente) e para oferecer estabilidade térmica excepcional nas operações de moldagem por injeção. O conceito de estabilização do DELRIN P foi desenvolvido para obter o melhor balanço entre estabilidade térmica e oxidativa, boas propriedades de fluxo, estabilidade térmica das resinas coloridas e resistência química. Ainda mais importante é o fato de manter a vantagem clássica do acetal sobre os copolímeros quanto às propriedades físicas. Portanto, o DELRIN P oferece mais liberdade à engenharia de aplicação e uma janela de operação mais ampla à moldagem por injeção. Graças à excelente estabilidade térmica do DELRIN P, as vantagens fundamentais para o moldador são moldagem isenta de depósitos, maior estabilidade dos produtos coloridos e maior possibilidade de reciclagem. 1
4 DELRIN ONZE A família DELRIN Série ONZE foi desenvolvida como uma extensão da gama de resinas DELRIN P. Estas novas formulações incluem os mesmos estabilizantes térmicos patenteados presentes nas resinas DELRIN P. Portanto, a excepcional facilidade de processamento do DELRIN P é mantida na nova Série ONZE. Em que a nova Série ONZE difere das atuais resinas DELRIN? Existem várias melhorias importantes: em primeiro lugar, as resinas desta série são mais cristalinas que os outros grades de DELRIN ; portanto, o componente moldado possui menor empenamento e maior estabilidade dimensional após a extração do molde. Em segundo lugar, o problema dos vazios internos foi virtualmente eliminado, de forma que podem ser projetadas peças com a espessura necessária para a função, sem superdimensionar possíveis pontos fracos. Em terceiro lugar, a Série ONZE é ainda mais estável na presença de hidrocarbonetos, sendo capaz de resistir à imersão prolongada em combustíveis e óleos, o que a torna ideal para aplicações automotivas e outras aplicações de sistemas de combustível. Inchamento do DELRIN ONZE no combustível Amostras de diferentes resinas de acetal moldadas por injeção foram imersas em combustível CM-15 (15% de metanol + 85% de combustível C, sendo que o combustível C possui 50% de tolueno + 50% de isooctano) por 500 horas a 60 o C. O comprimento, o peso e as propriedades de tração das amostras medidas antes e após a imersão são mostrados na Fig.1. Em todos os casos, algumas moléculas de combustível são absorvidas na amostra e agem como plastificante: a tensão no limite de escoamento é levemente reduzida, e o alongamento no limite de escoamento é aproximadamente dobrado. As peças produzidas com DELRIN 511P, após imersão, permanecem mais resistentes que as peças de copolímero antes da imersão. Efeito da imersão sobre o limite de escoamento 4,0 peso comprimento 75 3,5 DELRIN 511P 3,0 2, Outros acetals Alteração de peso ou comprimento (%) 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 DELRIN 511P outros acetals Tensão no limite de escoamento (MPa) Alongamento no limite de escoamento (%) Fig. 1 Alteração do peso (barra azul) e dimensão (barra amarela), e alteração do limite de escoamento com a imersão em combustível CM-15, 500 horas a 60ºC; o combustível absorvido na amostra age como plastificante. 2
5 Cores Grades pigmentados conforme a solicitação do cliente estão disponíveis para a maior parte dos produtos DELRIN desde que o pedido seja de, no mínimo, kg. Todas as resinas DELRIN coloridas são isentas de metais pesados. Comparados com a coloração por masterbatch, os grades coloridos conforme a solicitação do cliente resultam na melhor oferta geral possível de resina colorida graças à seleção cuidadosa de pigmentos. A dosagem precisa e a dispersão uniforme de pigmento durante o processo de produção garantem cores de qualidade consistente e ótimas propriedades físicas da peça moldada, evitando, assim, as variações de cor e as falhas nas peças que podem ocorrer com a utilização de masterbatches. Como conseqüência de sua estabilidade melhorada, a resina DELRIN P possui coloração melhor e permite a utilização de uma faixa mais ampla de pigmentos. As resinas coloridas podem apresentar propriedades levemente diferentes comparadas às resinas naturais, especialmente quanto à cristalinidade e contração. Em alguns casos, estes efeitos podem ser minimizados através da seleção apropriada de pigmentos. Processamento O DELRIN pode ser processado pelas técnicas convencionais de moldagem por injeção ou extrusão. Dependendo do projeto da máquina e do tipo de resina, a moldagem por sopro também é possível. Para a moldagem por injeção de DELRIN, são recomendadas roscas de alta compressão com a finalidade de alcançar a melhor homogeneidade do material fundido possível. Os parâmetros fundamentais para a moldagem de precisão são: temperatura do material fundido; pressão de injeção; tempo de recalque; temperatura do molde. As temperaturas do cilindro devem ser selecionadas para alcançar uma temperatura do material fundido de 210 a 220 o C. As temperaturas do bico e da câmara quente devem ser ajustadas, no máximo, a 190 o C O pacote de aditivos da resina DELRIN P reduz a sensibilidade ao cisalhamento e permite altas velocidades de injeção É recomendável evitar picos de pressão no final da fase de injeção. Dependendo do grade particular e do projeto do molde, pressões de recalque de 70 a 100 MPa (absolutas) devem ser selecionadas. Para alcançar propriedades mecânicas ótimas e estabilidade dimensional das peças acabadas, o tempo de recalque deve ser de 8 segundos por mm de espessura de parede. Isto é aplicável em espessuras de aproximadamente 1 a 3 mm. Temperaturas de molde de 80 a 100 o C são requeridas para uma cristalização adequada e uniforme, e melhor performance de longo prazo da peça. Em casos específicos, mesmo temperaturas de molde mais altas podem ser requeridas. Contate seu representante DuPont local para obter mais detalhes e informações. Embalagem O DELRIN é embalado em sacos de polietileno de 25 kg resistentes ou octabins de 1000 kg ambientalmente amigáveis. Grades O DELRIN, DELRIN P e DELRIN Série ONZE estão disponíveis em viscosidades alta, média, baixa e muito baixa, sendo que a 100 é a mais viscosa e a 1700P, a mais fluida. O DELRIN também está disponível em uma gama de outros grades, oferecendo propriedades que atendem aos requerimentos de muitas aplicações específicas de uso final. 3
6 Grades padrões Grade Processo Características Aplicações Típicas DELRIN 100 Moldagem Resina de alta viscosidade, melhor combinação de Peças de engenharia de alta performance, por exemplo, rigidez e tenacidade. engrenagens, sistemas de trava de cintos de segurança e elementos de fixação. DELRIN 100P Moldagem As mesmas que o DELRIN 100, melhor estabilidade na As mesmas que DELRIN 100. moldagem isenta de depósitos sob condições de processamento exigentes (por exemplo, câmaras quentes). DELRIN 111P Moldagem Alta viscosidade. Sistemas de combustível, rodas, engrenagens. DELRIN 107 Moldagem DELRIN 100 com proteção contra UV. Fixações de esquis, sistemas de trava de cintos de segurança. DELRIN 127UV Moldagem DELRIN 100P com máxima proteção contra UV. Peças automotivas com requisitos de performance máxima quando expostas à radiação UV. DELRIN 311DP Moldagem Média viscosidade, resina para ciclos rápidos. Peças automotivas e industriais, componentes montados por pressão. DELRIN 500 Moldagem Resina de média viscosidade. Ótima combinação de Peças mecânicas em geral, sistemas de combustível propriedades físicas e de fluxo. automotivos, componentes montados por pressão, elementos de fixação, engrenagens. DELRIN 500P Moldagem As mesmas que o DELRIN 500; melhor estabilidade na molda- As mesmas que o DELRIN 500. gem isenta de depósitos sob condições de processamento exigentes (por exemplo, câmaras quentes). DELRIN 507 Moldagem DELRIN 500 com proteção contra UV. Peças automotivas e industriais. DELRIN 511P Moldagem Média viscosidade, baixa contração. Sistemas de combustível, molas, correias transportadoras. DELRIN 527UV Moldagem DELRIN 500P com máxima proteção contra UV. Peças automotivas com requisitos de performance máxima quando expostas à radiação UV. DELRIN 900P Moldagem Baixa viscosidade, resina para ciclos rápidos. Moldes com múltiplas cavidades e peças com seções finas, por exemplo, peças eletrônicas de consumo, zíperes. DELRIN 911P Moldagem Baixa viscosidade. Válvulas de aerossol, filtros, microcomponentes. DELRIN 927UV Moldagem DELRIN 900P com máxima proteção contra UV. Grades de alto-falante. Grade para extrusão (ficha técnica disponível à parte) Grade Processo Características Aplicações Típicas DELRIN DE7031 Extrusão Resina para extrusão de alta viscosidade, melhor Barras e placas para usinagem, tubos e chapas extrudados. estabilidade para extrusão. Grades especiais Grades Tenaz Grades Tenazes Processo Características Aplicações Típicas DELRIN 100ST Moldagem Resina super tenaz de alta viscosidade; excepcional Elementos de fixação, sistemas de trava. resistência contra impacto repetitivo mesmo a temperaturas muito baixas. DELRIN 100T Moldagem Resina tenaz de alta viscosidade; bom parceiro contra atrito Elementos de fixação, sistemas de trava de para o DELRIN 100/500 em aplicações de engrenagens. cintos de segurança, engrenagens. DELRIN 500T Moldagem Resina tenaz de média viscosidade que otimiza propriedades Elementos de fixação, engrenagens. e fluxo e performance de impacto; bom parceiro contra atrito para o DELRIN 100/500 em aplicações de engrenagens. 4
7 Grades especiais Grades de baixo atrito e baixo desgaste (fichas técnicas disponíveis à parte) Grade Processo Características Aplicações típicas DELRIN 100AL Moldagem DELRIN 100 com lubrificação avançada. Grade de baixo Aplicações que requerem baixo desgaste e/ou baixo desgaste/baixo atrito para propósitos gerais. coeficiente de atrito em contato com aço, DELRIN ou outros plásticos (baixo ruído). DELRIN 100KM Moldagem DELRIN 100 com KEVLAR. Aplicações que requerem alta resistência ao desgaste em ambiente abrasivo. DELRIN 500AF Moldagem DELRIN 500 com fibras de TEFLON, melhores Aplicações especiais sujeitas a atrito e desgaste, propriedades de atrito e desgaste. sistemas de transporte. DELRIN 500AL Moldagem DELRIN 500 com lubrificação avançada. Grade de baixo Aplicações que requerem baixo desgaste e/ou baixo desgaste/baixo atrito para propósitos gerais. coeficiente de atrito em contato com aço, DELRIN ou outros plásticos (baixo ruído). DELRIN 500CL Moldagem DELRIN 500 lubrificado quimicamente. Engrenagens, trens de acionamento, dispositivos de deslizamento. DELRIN 500SC Moldagem Masterbatch DELRIN 500 com 20% de fluido de silicone. Aplicações que requerem baixo atrito em contato COM DELRIN ou outros plásticos. DELRIN 520MP Moldagem DELRIN 500 com 20% de micropartículas de TEFLON PTFE. Aplicações que requerem baixo desgaste e/ou baixo coeficiente de atrito em contato com aço, DELRIN ou outros plásticos. DELRIN 900SP Moldagem DELRIN 900P lubrificado com polímero especial. Componentes eletrônicos de consumo. Aplicações que requerem baixo desgaste e/ou baixo atrito em contato com DELRIN e outros plásticos (baixo ruído). Grades de rigidez mais alta (fichas técnicas disponíveis à parte) Grade Processo Características Aplicações Típicas DELRIN 510GR Moldagem Resina reforçada com 10% de fibras de vidro. Peças que requerem resistência e rigidez muito altas. DELRIN 525GR Moldagem Resina reforçada com 25% de fibras de vidro. Peças que requerem resistência e rigidez muito altas. DELRIN 570 NC Moldagem Resina de média viscosidade carregada com 20% Peças de engenharia em geral. de fibras de vidro. DELRIN 577 BK Moldagem Resina de média viscosidade carregada com 20% Peças de engenharia em geral. de fibras de vidro, com proteção contra UV. 5
8 Propriedades típicas das resinas DELRIN Mecânicas Gradespadrões Método Alta viscosidade Média viscosidade Condições de teste P 500 Propriedade de teste ISO Unidades UV 111P 311DP 507 Îndice de fluidez 1133 g/10 min 2,3 2,3 2, Tensão de escoamento 1) 20 C 527-1/-2 MPa C C 71/72 2) 71/72 2) 71/72 2) 74 2) 71/73 2) 40 C C C C Alongamento no limite 20 C 527-1/-2 % de escoamento 1) 0 C C 26/23 2) 25/23 2) 22/20 2) 18 2) 17/16 2) 40 C C C C Módulo de tensão 3) -20 C 527-1/-2 MPa C C C C C C Alongamento na ruptura nominal 2) 23 C 527-1/-2 % Alongamento na ruptura 2) 23 C 527-1/-2 % Resistência ao impacto Chary com entalhe 23 C 179/1eA kj/m C (1993) Resistência ao impacto Izod com entalhe 23 C 180/1A kj/m C (1993) ) Velocidade de teste: 5 mm/min. 2) Velocidade de teste: 50 mm/min. 3) Velocidade de teste: 1 mm/min. Todas as informações acima são sujeitas à renúncia de direitos impressa na última página deste catálogo. 6
9 Grades padrões Grades especiais Média Rigidez viscosidade Baixa viscosidade Tenaz Baixo atrito e baixo desgaste mais alta 500P 900P 527UV 511P 927UV 911P 100ST 100T 500T 100KM 500AL 500CL 520MP 510GR ,9 2,1 12 2, * 70/72 2) 70/73 2) 71/72 2) 73/74 2) 43/44 2) 53/55 2) 58/59 2) 63/60 2) * ,5** 16/15 2) 13/12 2) 12/11 2) 10/9 2) 29/28 2) 27/27 2) 17/17 2) ) ,5 1) * Tensão na ruptura ** Alongamento na ruptura Todas as informações acima são sujeitas à renúncia de direitos impressa na última página deste catálogo. 7
10 Propriedades típicas das resinas DELRIN Grades padrões (continuacão) Térmicas Elétricas Várias Método Alta viscosidade Média viscosidade Condições de teste P 500 Propriedades de teste ISO Unidades UV 111P 311DP 507 Temperatura de fusão por DSC 3146 Método C2 C Temperatura de deflexão sob carga 1,8 MPa 75 C Temperatura de deflexão sob carga4) 1,8 MPa 75 C Coeficiente de expansão térmica linear x10-4 K -1 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 Temperatura de amolecimento Vicat 10 N 306 A50 C N 306B Permissividade relativa 100 Hz IEC ,8 3,8 3,8 3,8 1 MHz IEC ,6 3,8 3,7 3,7 Fator de dissipação 100 Hz IEC MHz IEC Resistividade superficial IEC 93 Ω Resistividade volumétrica IEC 93 Ω cm Resistência elétrica IEC 243 MV/m Resistência ao arco ASTM D 495 s sem rastreamento sem rastreamento Flamabilidade UL 94 HB HB HB HB HB Densidade 1183 g/cm 3 1,42 1,42 1,42 1,42 1,42 Absorção de água 62 % imersão por 24 horas 0,25 0,32 0,30 0,25 0,25 Equilíbrio a 50% RH 0,22 0,28 0,30 0,25 0,22 Equilíbrio na imersão 0,90 1,40 1,40 0,90 0,90 Dureza Rockwell 2039 M92 M92 M92 M92 M92 (R+M) R120 R120 R120 R120 R120 Contração placa ISO ( 60 X 60 X 2 mm ) Sentido do fluxo ± 0,2 % % 2,1 2,1 2,0 2,0 2,1 Sentido transversal ± 0,2 % 1,9 1,9 1,9 1,9 2,0 Resistência química Todas as resinas possuem resistência excepcional a produtos químicos neutros, incluindo uma ampla variedade de solventes. 4) Corpo-de-prova recozido Todas as informações acima são sujeitas à renúncia de direitos impressa na última página deste catálogo. 8
11 Grades padrões Grades especiais Média Rigidez viscosidade Baixa viscosidade Tenaz Baixo atrito e baixo desgaste mais alta 500P 900P 527UV 511P 927UV 911P 100ST 100T 500T 100KM 500AL 500CL 520MP 510GR ,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1, ,4 3,8 4,7 3,1 3,6 3,5 3,4 3,6 4,5 3, X X X X X X X X X X sem rastreamento sem rastreamento sem rastreamento sem rastreamento HB HB HB HB HB HB HB HB HB HB HB HB 1,42 1,42 1,42 1,42 1,34 1,37 1,39 1,41 1,38 1,42 1,54 1,49 0,32 0,30 0,32 0,30 0,4 0,31 0,27 0,28 0,30 0,28 0,30 0,35 0,24 1,10 1,40 1,40 1,40 1,40 0,9 1,00 M92 M92 M92 M92 M58 M79 M92 R120 R120 R120 R120 R105 R117 R120 2,1 1,9 2,1 1,9 1,3 1,8 1,8 2,0 1,9 1,9 2,0 1,3 2,0 1,8 2,0 1,8 1,4 1,7 1,7 1,5 1,8 1,9 1,5 0,8 Todas as resinas possuem resistência excepcional a produtos químicos neutros, incluindo uma ampla variedade de solventes. Estes valores aplicam-se somente a resinas de cor natural (NC010). Colorantes ou aditivos de qualquer espécie podem alterar algumas ou todas as propriedades. Todas as informações acima são sujeitas à renúncia de direitos impressa na última página deste catálogo. 9
12 Para mais informações sobre os Polímeros de Engenharia: DuPont do Brasil S.A. Alameda Itapecuru, Alphaville Barueri - São Paulo TeleSolutions: Suporte Técnico e Qualidade Tel: +55 (11) ep-suporte@bra.dupont.com Serviço ao Cliente Tel: +55 (11) / 8531 / 8647 Fax: +55 (11) Web Site: plasticos.dupont.com.br As informações fornecidas neste catálogo correspondem a nosso conhecimento do assunto na data de sua publicação. Estas informações podem ser sujeitas à revisão caso novas informações e experiências se tornem disponíveis. Os dados fornecidos encontram-se na faixa normal de propriedades dos produtos e dizem respeito somente ao material específico designado; estes dados podem não ser válidos para estes materiais utilizados em combinação com quaisquer outros materiais, aditivos ou processos, a não ser que esteja indicado expressamente de outra maneira. Os dados fornecidos não devem ser utilizados para estabelecer limites de especificações ou como base exclusiva de projeto; eles não devem substituir qualquer teste que possa ser necessário para que seja determinada a adequabilidade de um material específico a determinado propósito. Como a DuPont não pode prever todas as variações nas condições reais de uso final, a DuPont não dá nenhuma garantia e não assume nenhuma responsabilidade em relação a qualquer uso destas informações. Nenhum aspecto desta publicação deve ser considerado licença para operar ou recomendação para infrigir quaisquer direitos de patente. Cuidado: Não use este produto em aplicações médicas que envolvam implante permanente no corpo humano. Para outras aplicações médicas, consulte o Informativo de Cuidados Médicos da DuPont H Marcas registradas da E.I. du Pont de Nemours and Company The miracles of science TM é uma marca registrada da E.I. du Pont de Nemours and Company
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