Los masterbatches para siliconas son concentrados de pigmentos diseñados específicamente para colorear productos de silicona sin alterar las propiedades fisicoquímicas de la silicona base. Estos concentrados se integran en la silicona base de forma homogénea, garantizando la uniformidad de color en aplicaciones donde la consistencia visual es un parámetro de calidad crítico.
Composición y Características Técnicas
Un masterbatch se compone de pigmentos orgánicos o inorgánicos y/o colorantes dispersos en una base polimérica compatible con la silicona, optimizando la integración del color en el material durante el procesamiento. La elección de la silicona base es fundamental, ya que debe cumplir con requisitos específicos de compatibilidad química y física para evitar interferencias en el perfil reológico y las propiedades finales del elastómero de silicona.
Ventajas de los Masterbatches para Silicona:
- Estabilidad Cromática: Al estar formulados con pigmentos especialmente seleccionados, los masterbatches aseguran una estabilidad del color a largo plazo. Esta estabilidad incluye resistencia al envejecimiento térmico, a la exposición ultravioleta (UV) y a la migración, factores críticos en aplicaciones de alta exigencia como la automoción, aeronáutica, la industria electrónica, medica, alimentaria, etc.
- Compatibilidad Total con la Matriz de Silicona: La formulación específica de estos masterbatches garantiza una compatibilidad óptima con el polímero de silicona, manteniendo la elasticidad, resistencia a la tracción y propiedades de curado del material base. A diferencia de los pigmentos en polvo, los masterbatches no interfieren en la cinética de reticulación ni en la viscosidad del sistema, permitiendo una mezcla más eficiente y minimizando defectos durante el procesamiento.
- Mejora en la Dispersión de Pigmentos: Los pigmentos están pre-dispersos en la matriz del masterbatch, eliminando problemas de aglomeración y segregación de color durante el procesamiento. Esto resulta en una distribución uniforme del color, incluso en sistemas de silicona con alta viscosidad.
- Flexibilidad de Formulación: Los masterbatches pueden diseñarse para cumplir con requisitos adicionales. Entre las propiedades funcionales opcionales se incluyen la resistencia a la llama (para cumplir con normativas como UL 94), propiedades antibacterianas, y resistencia a la decoloración por radiación UV o exposición química. Estas características adicionales amplían el rango de aplicaciones de los masterbatches en sectores industriales, con altos estándares de calidad.
Proceso de Integración en la Silicona
El masterbatch se incorpora fácilmente durante la etapa de premezclado del polímero de silicona antes de su proceso de curado. Por ejemplo, mediante adición en la fase de extrusión o en un mezclador de alto cizallamiento: cilindro, empastadora cerrada, bambori, mezclador en continuo, etc.
La dosificación recomendada varía según el grado de concentración del pigmento y el nivel de opacidad o intensidad deseado, pero generalmente se sitúa entre el 0,5% y el 5% en peso. También depende la cantidad y tipo de cargas inorgánicas que se adicionen a la mezcla.
Durante el procesamiento, es fundamental asegurar una temperatura de mezclado adecuada para facilitar la dispersión del masterbatch y, dependiendo del tipo de agente vulcanizante a emplear, para que no prevulcanice el elastómero.
Aplicaciones Industriales de los Masterbatches para Silicona
Los masterbatches de silicona se utilizan ampliamente en sectores donde la personalización de color y la estabilidad de las propiedades mecánicas son requisitos esenciales:
· Industria Automotriz: En componentes de sellado y juntas, donde se requiere alta estabilidad térmica y resistencia a la intemperie. Los masterbatches diseñados para esta industria aseguran la uniformidad cromática y la resistencia a la decoloración bajo condiciones de calor extremo y exposición a aceites y combustibles.
· Sector Médico: En dispositivos y productos sanitarios, como catéteres, pieza y componentes para aparatos y maquinaria diversa. Los masterbatches deben cumplir con normativas de
biocompatibilidad (ISO 10993) y ser estériles, además de mantener un color estable durante ciclos de esterilización.
· Industria Electrónica: Utilizados para el encapsulado de componentes y la protección de circuitos, donde el color se emplea para la codificación visual y diferenciación de componentes, cables y enfundado de cables. Se pueden añadir propiedades de resistencia dieléctrica para evitar la interferencia de campos eléctricos.
· Para la industria alimentaria: para la fabricación de utensilios de cocina, moldes para pastelería, etc. dónde la silicona debe resistir altos grados de temperatura sin modificar el color y cumplir con la normativa europea y FDA.
Consideraciones Técnicas en la Selección de Masterbatches
La elección de un masterbatch para siliconas debe basarse en un análisis técnico de la matriz polimérica, los pigmentos utilizados y los requisitos de la aplicación final. Los factores a tener en cuenta incluyen:
1. Compatibilidad con la Silicona Base: Asegurar que la matriz portadora del masterbatch no altere la estructura del polímero de silicona, afectando la viscosidad, tiempo de curado o la elasticidad del material.
2. Facilidad de dispersión: hay que tener en cuenta el tipo de pigmento, sus propiedades físicas y químicas, base sobre la que se dispersa, la concentración de Pigmento. Es muy importante que, en el momento de añadir el masterbach a las bases de silicona, éste se disperse rápidamente sin formar grumos hasta formar una mezcla homogénea.
3. Propiedades Adicionales Requeridas: Determinar si se necesitan propiedades adicionales como resistencia a UV, “flame retardancy” o certificación de contacto alimentario, adaptando la selección del masterbatch según las normativas aplicables.
En Coniex, s.a. fabricamos masterbatches para siliconas que representan una solución técnica avanzada para la modificación cromática de productos de silicona, permitiendo la integración de color de manera reproducible y sin comprometer las propiedades físicas del elastómero. Gracias a su capacidad para ofrecer propiedades adicionales y mantener la estabilidad del color en condiciones exigentes, son una herramienta clave en la formulación de soluciones avanzadas para la industria en general.
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