- Fluorización

Acabado de superficies

Los requisitos en cuanto a las propiedades de las superficies de los objetos usados son cada vez mayores. Además de un diseño atractivo en cuanto a la apariencia y al tacto, que se consigue mediante la pintura, también son prioritarios los aspectos medioambientales. Los polímeros, que resultan ideales por sus propiedades de mecanización y en lo que respecta a las posibilidades de diseño, se ven limitados frecuentemente debido a su mala adherencia y a sus características negativas de humectación. Sin embargo, con la fluorización se pueden compensar estos déficits de forma económica y permanente. En un solo paso de trabajo, sin carga mecánica, se modifica la tensión de la superficie. Para ello se sustituyen átomos de hidrógeno de las cadenas de moléculas por átomos de flúor, obteniéndose nuevas propiedades:

Aumento de la adherencia de las pinturas
Reducción de la permeación de gases y líquidos
Mejora de las propiedades de deslizamiento y de fricción de los plásticos

A diferencia de otros procedimientos de tratamiento de superficies (como tratamiento con llama, Corona o plasma de baja presión), con la fluorización se obtienen unas propiedades de la superficie persistentes y uniformes (independientemente de la geometría de la pieza).

Adherencia mejorada

Mediante la fluorización aumenta la humectabilidad de los plásticos. La humectabilidad es una condición necesaria para conseguir suficiente adherencia de las pinturas y pegamentos. Cuanto mayor sea la tensión superficial y, por tanto, la humectabilidad de las superficies que deban acabarse, mejor se podrán pintar. La profundidad de penetración relativamente grande del flúor (que se encuentra en el rango de varios ?m) consigue además que el efecto de la fluorización sea estable y duradero. De este modo, el tratamiento previo se mantiene también incluso, por ejemplo, en caso de movimientos moleculares provocados por la diferencia de temperatura. Esta capa superficial modificada, con un grosor de varias capas moleculares, tiene unas ventajas significativas en comparación con los métodos habituales de tratamiento previo, sobre todo en los objetos que se han sometido antes del acabado a un esfuerzo elevado.

El diagrama muestra una resistencia considerablemente mayor a la tracción y al cizallamiento de las muestras de polietileno fluorizadas, en comparación con superficies de PE no tratadas.

Estructura de plástico sin fluorizar	Modificación de la estructura del plástico mediante la adición de gas flúor	Estructura de plástico fluorizada
Los plásticos tienen unas propiedades excelentes, como la facilidad de procesamiento, el bajo peso y la alta resistencia química. La fluorización ofrece una posibilidad eficaz de ampliar considerablemente la gama de aplicaciones.	La fuerte tendencia a reaccionar del gas flúor provoca la sustitución de los átomos de hidrógeno por átomos de flúor en la superficie de las piezas. La capa superficial modificada presenta energías de enlace muy elevadas, por lo que resulta muy resistente.	Después de la fluorización, la superficie está modificada permanentemente, tiene unas excelentes propiedades de adherencia, presenta una permeación mucho más reducida en comparación con muchas sustancias y posee un mejor comportamiento de deslizamiento y fricción.

Permeación reducida

Gracias a la posibilidad de utilizar la fluorización en fase gaseosa para reducir la permeabilidad de los gases y los líquidos a través de los componentes de plástico, es posible combinar los aspectos económicos y los ecológicos. Por una parte se evita la pérdida de volumen y los cambios en las propiedades de los productos que deben protegerse, y se reduce el impacto medioambiental debido a vapores y olores, y por otra parte también se pueden utilizar materiales de envase económicos y ligeros, que además son respetuosos con el medio ambiente y con los recursos.

Gracias a la fluorización, la permeación de líquidos (en este caso tolueno) y gases a través de componentes de polímeros se puede reducir con frecuencia en cifras elevadas a la décima potencia.

Ventajas del procedimiento

La fluorización offline en fase gaseosa es un método acreditado para el tratamiento previo de la superficie de los plásticos. Sin embargo, en comparación con otros procesos como el tratamiento con llama, Corona y plasma, la fluorización tiene unas ventajas considerables:

El flúor penetra en el material a una profundidad relativamente grande, proporcionando una capa superficial estable que tampoco se ve alterada por los movimientos moleculares. Gracias a la elevada fisibilidad del flúor en estado gaseoso, la fluorización

no sólo es posible sin problemas en el exterior, sino también en el interior de los cuerpos huecos. La superficie no se somete a esfuerzos mecánicos ni térmicos. El material conserva sus propiedades básicas, sólo se modifican las capas cercanas a la superficie. Desde el punto de vista de los aspectos medioambientales, el proceso se puede calificar de inofensivo.

Seguridad gracias al aumento de la energía superficial

Las propiedades de la superficie, mejoradas por medio de la fluorización, proporcionan seguridad en el procesamiento posterior de las piezas sometidas al acabado. Para la pintura, normalmente se puede prescindir de una capa de fondo o una imprimación, ya que la superficie fluorizada proporciona una base de adherencia óptima. La mejora que se puede conseguir en cuanto a la energía de la superficie depende principalmente del tiempo de fluorización, de la temperatura y de la cantidad de gas flúor utilizada. El ajuste de estos parámetros es un factor decisivo en la competencia de Maincor. Para Maincor, el asesoramiento es una cuestión de cualificación, porque detrás de cada producto suministrado hay una gran responsabilidad.

	no fluorizado	fluorizado
PE	32	70
PP	29	70
POM	40	72
PET	32	72
PBT	30	72
PC	32	70
EPDM	40	58
Agua	70

Investigación y desarrollo

Con el fin de determinar las inmensas posibilidades de la fluorización en fase gaseosa, Maincor ha decidido investigar a fondo, en colaboración con universidades asociadas, las propiedades de la fluorización tanto teóricas como específicas de las aplicaciones.

Esto incluye sobre todo el comportamiento de las superficies de los polímeros en función de los parámetros de fluorización, así como el tiempo de envejecimiento que debe correlacionarse con las magnitudes técnicas de adhesión específicas de las aplicaciones.