El butiral de polivinilo (o PVB ) es una resina que se utiliza principalmente para aplicaciones que requieren una unión fuerte, claridad óptica, adhesión a muchas superficies, dureza y flexibilidad. Se prepara a partir de alcohol polivinílico por reacción con butiraldehído . La aplicación principal es el vidrio de seguridad laminado para parabrisas de automóviles . [1] Los nombres comerciales de las películas de PVB incluyen KB PVB, Saflex, GlasNovations, Butacite, WINLITE, S-Lec, Trosifol y EVERLAM. PVB también está disponible como filamento de impresora 3D que es más fuerte y más resistente al calor que el ácido poliláctico (PLA).
Nombres | |
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Otros nombres Poli (vinil butiral) Poli [(2-propil-1,3-dioxano-4,6-diil) metileno] | |
Identificadores | |
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ChemSpider |
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Tarjeta de información ECHA | 100.126.112 |
Tablero CompTox ( EPA ) | |
Propiedades | |
(C 8 H 14 O 2 ) n | |
Masa molar | Variable |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
verificar ( ¿qué es ?) | |
Referencias de Infobox | |
Aplicaciones
Automotriz y arquitectónico
El vidrio laminado , comúnmente utilizado en los campos de la automoción y la arquitectura, comprende una capa intermedia protectora, generalmente butiral de polivinilo, unida entre dos paneles de vidrio. El proceso de unión se lleva a cabo bajo calor y presión. Cuando se lamina en estas condiciones, la capa intermedia de PVB se vuelve ópticamente transparente y une las dos hojas de vidrio. Una vez sellados, el vidrio "sándwich" (es decir, laminado) se comporta como una sola unidad y parece un vidrio normal. La capa intermedia de polímero de PVB es resistente y dúctil, por lo que las grietas quebradizas no pasarán de un lado del laminado al otro.
Colores
La capa intermedia de PVB se puede comprar en láminas de colores, como para la "banda de sombra" azul o verde en el borde superior de muchos parabrisas de automóviles. Las capas intermedias de PVB también se pueden comprar en diferentes colores para la fabricación de vidrio laminado arquitectónico que van desde bronce, gris, verde, marrón, blanco y muchos más. Descubierto a fines de la década de 1990, se descubrió que el PVB se degradaba con el tiempo dentro de las ventanas laminadas.
Módulos solares
PVB ha ganado aceptación entre los fabricantes de módulos solares fotovoltaicos de película delgada . El circuito fotovoltaico se forma en una hoja de vidrio utilizando técnicas de deposición y modelado de películas delgadas. El PVB y una segunda hoja de vidrio (llamada vidrio trasero) se colocan directamente en el circuito. La laminación de este sándwich encapsula el circuito, protegiéndolo del medio ambiente. La corriente se extrae del módulo en una caja de terminales sellada que se conecta al circuito a través de un orificio en el vidrio trasero. Otro laminante común utilizado en la industria solar es el etileno-acetato de vinilo (EVA).
Aplicaciones sin película
Las resinas PVB (proporcionadas por el fabricante en forma de polvo o granulada) también se utilizan en una variedad de aplicaciones que incluyen aglutinantes de cerámica técnica (temporales), tintas, tintas de cinta de transferencia de tinte, pinturas y recubrimientos (incluidas imprimaciones de lavado), aglutinantes para láminas reflectantes y aglutinantes para medios magnéticos. La resina de PVB es particularmente útil para unir metales, cerámicas y otros inorgánicos.
Propiedades del vidrio laminado PVB
El vidrio recocido , reforzado con calor o templado se puede utilizar para producir vidrio laminado. Si bien el vidrio laminado se agrietará si se golpea con suficiente fuerza, los fragmentos de vidrio resultantes tienden a adherirse a la capa intermedia en lugar de caer libremente y causar lesiones.
En la práctica, la capa intermedia proporciona tres propiedades beneficiosas a los cristales de vidrio laminado: en primer lugar, la capa intermedia funciona para distribuir las fuerzas de impacto a través de un área mayor de las hojas de vidrio, aumentando así la resistencia al impacto del vidrio; [ cita requerida ] en segundo lugar, la capa intermedia funciona para unir los fragmentos resultantes si el vidrio finalmente se rompe; tercero, la capa intermedia viscoelástica sufre una deformación plástica durante el impacto y bajo cargas estáticas después del impacto, absorbiendo energía y reduciendo la penetración del objeto impactante, así como reduciendo la energía del impacto que se transmite al objeto impactante, por ejemplo, un pasajero en un accidente automovilístico. Por lo tanto, los beneficios del vidrio laminado incluyen seguridad y protección. El vidrio laminado también tiene aplicaciones decorativas. La capa intermedia puede ser coloreada o estampada. [2]
Historia
El PVB fue inventado en 1927 por los químicos canadienses Howard W. Matheson y Frederick W. Skirrow. [3] El PVB ha sido el material entre capas dominante desde finales de la década de 1930. [4] Es fabricado y comercializado por varias empresas en todo el mundo, entre las que se incluyen:
- Saflex fabricado por Eastman en Kingsport, Tennessee
- Películas S-Lec y resinas en polvo fabricadas por Sekisui [5] en Kioto , Japón, Winchester , Kentucky, Geleen & Roermond, Países Bajos y Cuernavaca , México.
- Kuraray Europe GmbH [6] fabrica productos de PVB Trosifol y Mowital / Pioloform en Frankfurt , Alemania.
- Chang Chung Petrochemicals Co.Ltd de Taiwán fabrica productos PVB de la marca WINLITE
- EVERLAM en Hamm-Uentrop , Alemania comercializa su marca homónima Everlam
El mercado de los productos de vidrio laminado está maduro. Con solo modificaciones menores, la capa intermedia de PVB que se vende hoy es esencialmente idéntica a la de PVB que se vendió hace 30 años. Desde su introducción en 1938, el mercado mundial de las capas intermedias de PVB ha estado dominado por un puñado de grandes empresas químicas. Como resultado, los esfuerzos inventivos han tendido hacia métodos para hacer que la propia capa intermedia sea más barata de fabricar, o hacer que la capa intermedia sea más fácil de manipular y menos propensa a defectos de material durante el proceso de fabricación de vidrio laminado.
Otros materiales de capa intermedia
Se utilizan otros tipos de materiales de capa intermedia, incluidos poliuretanos como la película de poliuretano termoplástico de la marca Duraflex, fabricada por Bayer MaterialScience , Leverkusen , Alemania.
Ver también
Referencias
- ^ Hallensleben, Manfred L. (2000). "Compuestos de polivinilo, otros". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Weinheim: Wiley-VCH. doi : 10.1002 / 14356007.a21_743 .
- ^ "Ventana al futuro del vidrio decorativo" . Revista Glass. 28 de marzo de 2014 . Consultado el 10 de noviembre de 2016 .
- ^ Howard W. Matheson y Frederick W. Skirrow, "Resinas de éster de vinilo y proceso de fabricación de las mismas", Patente de EE. UU. No. 1.725.362 (presentada: 15 de agosto de 1927; emitida: 20 de agosto de 1929).
- ^ El vidrio laminado que contiene PVB fue patentado en 1936. En cinco años, el 98% del vidrio laminado contenía PVB. Ver:
- Earl L. Fix, "Vidrio de seguridad", Patente de EE. UU. Núm. 2.045.130 (presentada: 25 de febrero de 1936; emitida: 23 de junio de 1936).
- Fred Aftalion, Una historia de la industria química internacional , 2ª ed. (Filadelfia, Pensilvania: Chemical Heritage Foundation, 2001), pág. 153.
- ^ "Sekisui Chemical Co., Ltd" . Sekisuichemical.com . Consultado el 19 de octubre de 2010 .
- ^ "Kuraray Europe GmbH: fabrica resinas sintéticas, productos químicos finos, telas no tejidas, cuero artificial para discos láser y productos médicos" . Kuraray.eu . Consultado el 19 de octubre de 2010 .
Otras lecturas
- Dhaliwal, AK; Hay, JN (2002). "La caracterización del polivinil butiral por análisis térmico". Thermochimica Acta . 91 (1–2): 245–255. doi : 10.1016 / s0040-6031 (02) 00187-9 . Estudio de PVB de varios fabricantes que establece la posibilidad de utilizar PVB reciclado a partir de vidrio laminado.
- "Ficha técnica de Mowital" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 8 de enero de 2014. (PDF; 75 kB)