¿Cuál es la diferencia entre el PEBD y el PEAD?

Al principio

Para comprender realmente el polietileno de baja densidad y el polietileno de alta densidad, tenemos que conocer sus orígenes.
 
Ambos materiales provienen del polietileno (PE), que es el plástico más popular del mundo, utilizado en todo tipo de aplicaciones, desde bolsas de supermercados hasta chalecos antibalas. El PE es un termoplástico creado mediante la polimerización del etileno, que se puede hacer de diferentes maneras para producir PEBD y PEAD. En otras palabras, estos polímeros tienen propiedades diferentes debido a la estructura de sus moléculas.

El proceso químico del PEBD y el PEAD resumido

Las cadenas de polímeros del PEBD tienen ramificaciones laterales. Imagine una única línea recta —una cadena— de moléculas. Dentro de esa línea, hay otra cadena que se ramifica en una sola dirección, desde la que se ramifica otra cadena. Estas ramificaciones laterales evitan que las moléculas del polímero se alineen de forma ordenada.

• La estructura del PEBD no es cristalina.
• Esta irregularidad es lo que aporta al PEBD su menor densidad.
• Las fuerzas de atracción entre las moléculas del polímero se debilitan.

 
Las cadenas de polímeros del PEAD se alinean de forma regular. Imagine un ejército de soldados en formación, uno al lado del otro, fila por fila, columna por columna, y entenderá la idea del PEAD.

• La estructura del PEAD es cristalina.
• La extraordinaria estructura del PEAD le aporta una densidad mayor que el PEBD.
• Las fuerzas de atracción entre las moléculas del polímero son fuertes.

 
Las ramificaciones de cadena larga y corta del PEBD evitan que el material se compacte firmemente en su forma cristalina, lo que le aporta menos fuerza de tensión que el PEAD, pero mayor ductilidad.
 
Por otro lado, el PEAD no presenta muchas ramificaciones. Las moléculas se compactan firmemente durante la cristalización, lo que hace que el PEAD sea denso y tenga una mayor resiliencia que el PEBD.
 

Resumen de las características

PEBD	PEAD
Flexible	Semirrígido; resistente
Buena resistencia a los impactos	Buena resistencia a los impactos
Buena resistencia a la abrasión	Excelente resistencia a la abrasión
Ligero	Ligero
Buena resistencia química (variable)	Buena resistencia química (variable)
Impermeable	Impermeable
Bajo coste	Bajo coste

 

Aplicaciones industriales

Echemos un vistazo a lo que puede esperar en cuanto al rendimiento del PEBD y el PEAD en diferentes aplicaciones.

Aislamiento eléctrico

El polietileno es químicamente inerte y tiene excelentes propiedades eléctricas y mecánicas, lo que lo convierte en el material preferido para el aislamiento de cables en alta tensión. La aplicación determina si debe usar PEBD o PEAD.
 
El PEAD tiene una mayor resistencia a la abrasión y al desgarro que el PEBD, además de una mayor resistencia a la tracción y al corte. Si va a enterrar sus cables debajo del suelo, opte por el PEAD. De lo contrario, el PEBD es una opción excelente. Los conductos para cables de PEBD le ofrecen una flexibilidad excepcional, una alta resistencia a la fatiga y una gran resistencia al impacto. La gran resistencia del PEBD también lo convierte en una buena opción para las abrazaderas duales.
 

Resumen de las propiedades eléctricas

	Constante dieléctrica @ 1 MHz	Rigidez dieléctrica kV mm-1	Factor de disipación @ 1 MHz	Resistividad superficial Ohm/2	Resistividad de volumen ohm/cm
PEAD	2,3-2,4	22	1-10 x 10-4	1013	1015-1018
PEBD	2,2-2,35	27	1-10 x 10-4	1013	1015-1018

 

Hidráulica y neumática

La neumática es otra aplicación en la que encontrará polietileno, y no solo por razones económicas. Como el PEAD es semirrígido, destaca como tubo con fijaciones a presión sin abrazaderas. Es adecuado para aplicaciones neumáticas de baja presión o de manipulación de líquidos. Su rigidez también le aporta excelentes propiedades como capuchón para terminales tipo banjo, lo que permite aplicarlo de forma rápida y sin problemas, al tiempo que protege la aplicación de la entrada de suciedad y humedad.
 
El PEAD es excelente para proteger mangueras. Spiralguard, que está fabricado con el material, tiene una excepcional resistencia a la abrasión y al aplastamiento.
 
El PEBD también se utiliza para tubos y ofrece un rendimiento especialmente bueno para:

• Líneas neumáticas y de aire
• Fuentes de líquidos
• Revestimiento de cables
• Procesamiento de alimentos y bebidas
• Sistemas de agua potable
• Drenajes

 
El PEBD es un material excelente para tapones y capuchones hidráulicos especializados. Como tapa translúcida para bridas SAE, el material permite que la junta tórica siga siendo visible, al tiempo que ofrece una protección segura con una bola de cierre interna. La flexibilidad del PEBD destaca en tapones de montaje a compresión y de extracción lateral, con un reborde continuo de sellado. El material también se puede formular para ser un poco más rígido, lo que lo hace excelente como capuchón hexagonal.

Automoción

Se utiliza un grado especial de PEAD en la fabricación de depósitos de combustible. De hecho, representa alrededor del 44 % del plástico utilizado en los sistemas de combustible, según Automotive IQ. El PEAD es ideal para el proceso de moldeado por extrusión y soplado, ya que ofrece a los depósitos unos resultados excelentes:

• Capacidad para fabricar formas complejas, lo que permite un uso óptimo del combustible en espacios reducidos
• Comportamiento sobresaliente durante el impacto
• Ligero

 
El PEAD también se utiliza en la carrocería de coches y, como es ligero, ayuda a reducir el consumo de combustible.
 
El PEBD se puede encontrar en el exterior del coche como piezas ligeras. Es especialmente popular como componente utilizado para proteger las piezas de los coches durante la fabricación y el transporte. Tomemos como ejemplo el sistema de transmisión de uncoche. Como capuchones para conectores eléctricos, la flexibilidad del PEBD hace que sean rápidos y fáciles de aplicar y extraer, ya sea mediante automatización o a mano. Los capuchones para cubiertas extensibles fabricados en PEBD son la solución perfecta para enmascarar formas irregulares. Una vez más, la flexibilidad del PEBD lo hace posible.

Embalajes

De bajo coste y fácil de procesar, el PEAD se utiliza mucho en la producción de envases de plástico.  Es una barrera especialmente eficaz con estabilidad química, lo que la hace perfecta para contenedores y botellas, especialmente para productos químicos domésticos e industriales.
 
Nota: Las botellas sin pigmentar fabricadas en PEAD son translúcidas y rígidas, por lo que son adecuadas para productos de embalaje con una vida útil corta. Por otra parte, las botellas pigmentadas presentan una mejor resistencia a las grietas de tensión que el PEAD sin pigmentar.
 
La resistencia, flexibilidad y transparencia del PEBD permiten su uso habitual en embalajes de aplicaciones de película donde se necesita un sellado térmico. También se utiliza para fabricar tapas y botellas flexibles.

Protección para tubos y bridas

Los tapones y capuchones utilizados para proteger tubos y bridas son principalmente de PEBD. Una vez más, se trata de la flexibilidad del material y la elevada resistencia al impacto. La flexibilidad permite que normalmente no se necesiten fijaciones, lo que facilita la aplicación de tapones y capuchones, así como su extracción. La alta resistencia al impacto es fundamental para proteger los tubos y bridas durante el transporte y el almacenamiento.  

También es resistente a la corrosión, otro atributo que lo hace muy popular en los sectores de la construcción y el petróleo y el gas. La variedad de protección disponible es muy amplia. 

Fabricación

Ahora echemos un vistazo al rendimiento de estos materiales en otro contexto.

Moldeado por inyección: PEBD y PEAD

Por supuesto, puede utilizar cualquiera de los materiales. Su elección dependerá de lo que esté produciendo. Ambas son resinas muy populares utilizadas en el moldeado por inyección, y ambas son rentables.  

El PEBD es un material de flujo fácil debido a su ramificación larga en la cadena. También es adecuado para moldes de canal caliente, por lo que se recomienda una velocidad de inyección rápida. Del mismo modo, el PEAD fluye fácilmente. Y, como con el PEBD, emplee una velocidad de inyección rápida. Si es necesario realizar cambios de color frecuentes con el PEAD, utilice un canal caliente aislado.

PEBD: Contracción

Los valores reales de contracción dependen de las condiciones de moldeado. Por regla general, se busca una contracción de 0,02 – 0,05 mm/mm, o 2 % - 5 %, cuando la densidad se sitúa entre 0,91 y 0,925 g/cm˄3. Cuando la densidad se sitúe entre 0,926 - 0,04 g/cm˄3., se espera una contracción del 1,5 – 4 %.

PEAD: Contracción

Como el PEAD es un material cristalino, la contracción es alta: alrededor de 0,015 – 0,04 mm/mm o 1,5 – 4 %. Esto dependerá del grado de orientación y el nivel de cristalinidad de la pieza, y eso, por supuesto, depende de las condiciones de procesamiento e incluso del diseño de la pieza que esté fabricando.
 

Resumen de las propiedades del moldeado por inyección

 

	PEBD	PEAD
Secado	No suele ser necesario	No suele ser necesario
Temperatura de fusión	De 180 ˚C a 280 ˚C (De 355 ˚F a 535 ˚F)	De 180 ˚C a 280 ˚C (De 355 ˚F a 535 ˚F) Para aumentos mayores de peso molecular, de 200 ˚C a 250 ˚C (de 392 ˚F a 482 ˚F)
Temperatura del molde	De 20 ˚C a 70 ˚C (de 68 ˚F a 158 ˚F)  Para una eliminación uniforme y económica del calor, el canal de refrigeración debe tener un diámetro mínimo de 8 mm. La distancia desde la superficie del molde hasta el borde del canal de refrigeración no debe superar 1,5 veces el diámetro del canal de refrigeración	e 20 ˚C a 95 ˚C (de 68 ˚F a 158 ˚F). Temperaturas más elevadas para un grosor de pared de hasta 6 mm. Temperaturas inferiores para un grosor de pared superior a 6 mm. La tasa de refrigeración debe ser uniforme para minimizar las variaciones de contracción. El canal de refrigeración debe tener un diámetro mínimo de 8 mm y debe estar a una distancia de 1,3 d de la superficie del molde (donde «d» es el diámetro del canal de refrigeración)
Presión de inyección del material	Hasta 150 MPa	70 – 105 MPa
Presión del paquete	Hasta 75 MPa
Velocidad de inyección	Rápida. Las velocidades perfiladas pueden limitar los problemas de alabeo de las piezas de superficie amplia	Rápida. Las velocidades perfiladas pueden limitar los problemas de alabeo de las piezas de superficie amplia

 

Un análisis más detallado del PEBD y el PEAD

Por último, la British Plastics Federation ofrece estos valores para que los compare usted mismo.
 

Propiedad	PEBD	PEAD
Fuerza de tensión	0,20 - 0,40 N/mm²	0,20 - 0,40 N/mm²
Resistencia al impacto con muescas	Sin interrupción Kj/m²	Sin interrupción Kj/m²
Coeficiente de expansión térmica	100 - 220 x 10-6	100 - 220 x 10-6
Temperatura máxima de uso de continuo	65 ˚C / 149 ˚F	65 ˚C / 149 ˚F
Densidad	0,917 - 0,930 g/cm3	0,944 - 0,965 g/cm3

 

Resistencia a los productos químicos	PEBD	PEAD
Ácido diluido	Excelente	Excelente
Alcalinos diluidos	Excelente	Excelente
Aceites y grasas	Moderada (variable)	Moderada (variable)
Hidrocarburos alifáticos	Deficiente	Deficiente
Hidrocarburos aromáticos	Deficiente	Deficiente
Hidrocarburos halogenados	Deficiente	Deficiente
Alcoholes	Excelente	Excelente

 

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