Con el proceso de emulsión se obtienen las resinas de pasta o dispersión, las que se utilizan para la formulación de plastisoles. Las resinas de pasta pueden ser homopolímeros o copolfmeros. También, se producen Iátíces. En este proceso se emplean verdaderos agentes surfactantes derivados de alcoholes grasos, con objeto de lograr una mejor dispersión y como resultado un tamaño de partícula menor.

Dichos surfactantes tienen influencia determinante en las propiedades de absorción del plastisol. La resina resultante no es tan clara ni tiene tan buena estabilidad como la de suspensión, pero tampoco sus aplicaciones requieren estas características. El mercado de esta resina es de dos octavos del total de la producción mundial.

La producción de resina de masa se caracteriza por ser de "proceso de dos fases“, donde se emplean catalizador y agua, en ausencia de agentes de suspensión y emulsífícantes, lo que da por resultado una resina con buena estabilidad.

El control del proceso es crítico y por consiguiente la calidad puede ser variable. Su mercado va en incremento, contando en la actualidad con un octavo del mercado total.

La polimerización de las resinas tipo solución se lleva a cabo precisamente en solución, y a partir de este método se producen resinas de muy alta calidad para ciertas especialidades. Por lo mismo, su volumen de mercado es bajo.

Dentro de la producción de resinas, tenemos varios procesos para modificar las propiedades de las mismas. La copolimerización es uno de ellos, y tiene por objeto obtener temperaturas de fusión menores, lo que es especialmente benéfico para procesos de inyección, soplado y compresión. Los terpolímeros de viniloacetato son especialmente adecuados sobre todo sí se necesita resistencia al impacto.

Otro proceso de modificación de las propiedades de las resinas es el de post-cloración. Este proceso consiste en la adición de cloro a la molécula de PVC, hasta un 66-68% del total de la fórmula. Este nivel de cloro adicional permite que se eleve la temperatura de distorsión de la resina, lo cual hace posibles nuevas aplicaciones, principalmente conducir líquidos con temperaturas hasta de 80°C.

También, podemos mencionar los "composites“ que son ligas que se hacen con objeto de mejorar las propiedades físicas del PVC , mezclándolo con fibra de vidrio O con fibras naturales como la seda, la lana o él algodón y otros materiales.

Resinas de PVC:

Existe en el mercado una gran variedad de resinas cuyas propiedades van cambiando conforme a su peso molecular, o como comúnmente se le llama, su viscosidad inherente. Este cambio en propiedades sigue una línea de conducta establecida, de tal forma que podemos enunciar en forma general que conforme el peso molecular va subiendo; las propiedades físicas de tensión, elongación, compresión, etc., van mejorando; la resistencia química a los so1ventes álcalis y ácidos va aumentando la estabilidad térmica es mayor; el punto de fusión es superior; la procesabilidad se hace más difícil; la resistencia al envejecimiento -es menor y la absorción de plastificante a una dureza dada es mayor.

Una forma sencilla de identificar la resina es mediante su valor K tabla I, que es una forma práctica de presentar su viscosidad inherente. Comercialmente los valores K van de 43 a 71 unidades, conforme aumenta la viscosidad aumenta el valor K. Esta es una valoración muy común en el medio.

Por lo tanto, tenemos que para la formulación de un compuesto para un producto determinado; es necesario escoger las resinas conforme a los requerimientos en propiedades físicas finales, flexibilidad, procesabilidad y aplicación.

Plastificantes:

Se emplean para impartir flexibilidad. Cuando se formulan con homopolimeros de suspensión, se obtienen compuestos para producción de materiales flexibles. Cuando se combinan con resinas de pasta, nos dan los plastisoles para producción de otros materiales también flexibles. Químicamente los plastificantes son solventes de baja volatilidad, los cuales son incorporados en la formulación del PVC para impartirle propiedades elastomérícas de flexibilidad, elongación y glastícídad. Por lo general son líquidos, aunque muy ocasionalmente los hay sólidos Pueden ser ésteres díbásícos, alifátícos o aromáticos, diésteres glicólicos derivados de ácidos monobásicos, políésteres lineales, glicérídos epoxidados e hidrocarburos aromáticos de monésteres, así como hidrocarburos alifátícos clorados.

Los plastificantes se clasifican en función de su eficiencia, permanencia, flexibilidad a baja temperatura, compatibilidad y poder de solvatacíón en plastisoles. Entre mayor sea la polaridad, cromaticidad o grado de ramificación, mayor será el poder de solvatación y compatibilidad del plastificante. Buenas características de flexibilidad a baja temperatura se obtienen con plastificantes que sean inferiores en solvatación y compatibilidad.

En nuestro medio, el DOP es empleado como plastificante general y para aplicaciones especiales se usan DlDP, BBP, TOTM, DOA, etc. Los epoxídados son plastificantes especiales en su género pues formulados en bajas proporciones, imparten buenas propiedades a baja temperatura y estabilidad. Térmica a largo plazo.

Estabilizadores:

Se pueden clasificar como el único ingrediente indispensable en la formulación de un compuesto de PVC. Es importante mencionar que es el único ingrediente con el cual el PVC reacciona durante la formación del compuesto procesado y que seguirá en cierta forma reaccionando durante la vida útil del producto, retardando la degradación que el calor y la luz producen en el producto. Los estudios de rastreo por radiocarbono han confirmado esta teoría.

Los estabilizadores pueden ser: sales organometálicas de Ba Cd y Zn en forma de líquidos o polvos, mercapturos y carboxilatos de compuestos organoestanosos en forma de líquidos o polvos, jabones y sales de plomo, líquidos o polvos, combinaciones de estearatos de Ca y Zn atóxicos; estabilizadores orgánicos y otros, como organofosfitos, epoxis y algunos más que contienen nitrogeno.

En forma general, para la producción de materiales flexibles, calandreados, extruidos, moldeados y plastisoles se usan comúnmente estabilizadores de bario cadmio (zinc). Los compuestos rígidos generalmente son estabilizados con compuestos organoestanosos y jabones y sales de plomo. Los compuestos eléctricos, aunque son flexibles, deben estabilizarse con plomo por la baja conductividad de estos.

Es importante mencionar que el zinc, a pesar de ser estabilizador, en circunstancias especiales tiene efectos perjudiciales. "Algunas resinas son más sensitivas que otras al zinc, así como que éste no es tan efectivo en presencia de fosfatos y plastificantes derivados de hidrocarburos clorados.

Lubricantes:

Uno de los aspectos más importantes en la tecnología del PVC es la lubricación, pues está muy unida a la estabilización, sobre todo en el procesado de los rígidos, donde la degradación durante la transformación es crítica. Existe lubricación interna, la cual se obtiene con ácido esteárico, estearatos metálicos y ésteres de ácido graso y lubricación externa, la cual se obtiene mediante el uso de aceites parafinados, ceras parafínicas y polietilenos de peso molecular bajo. Los lubricantes internos contribuyen a bajar las viscosidades de fusión y a reducir la fricción entre las moléculas. Los lubricantes externos funcionan esencialmente emigrando hacía la superficie, donde reducen la fricción del plástico fundido y las paredes metálicas del extruder, calandría, etc. Esta particularidad también es empleada para impartir propiedades finales al producto, como la de anti-adherencia (antiblockíng) o de no pegajosidad (antítackíng). De entre todos los lubricantes, el ácido esteárico es, con mucho, el más empleado.

Cargas:

Las cargas se usan con objeto de reducir costos, impartir opacidad y modificar ciertas propiedades finales, como la resistencia a la abrasión, al rasgado, etc. Los materiales-empleados son generalmente productos inertes, inorgánicos y minerales; entre ellos destaca el carbonato de calcio y silicatos, como la arcilla, caolín, talco y asbesto. El carbonato de calcio es el más ampliamente usado, mientras que el asbesto se usa principalmente en la producción de loseta vinil-asbesto.

Pigmentos:

Los pigmentos se usan principalmente como objeto decorativo. Se utilizan pigmentos metálicos de aluminio, cobre, oro y bronce y otros metálicos combinados, como órgano metálicos. También, se emplean colorantes con el mismo objetivo. Sin embargo, los colores como el blanco y el negro son más empleados en exteriores, por sus propiedades de reflexión y absorción de la luz, como en el caso de los paneles laterales (sidíngs) blancos y la tubería negra.

Ayudas de proceso:

Estos materiales se usan principalmente en la formulación de compuestos rígidos. Como su nombre lo indica, ayudan al proceso en forma similar a un lubricante interno. En general son acrílicos que hacen el procesado más suave, dando un mejor acabado y una fusión más rápida y temprana, pero aumentando la viscosidad de la fusión.

Modificador de impacto:

Se emplea para aumentar la resistencia al impacto de los compuestos 'rígidos, creando una interface, donde el elastómero entre la resina actúa como absorbedor de choque en el proceso de absorción y disipación de energía. Es muy importante darle un trabajo apropiado al compuesto formulado para lograr una buena dispersión, pues de otra forma el producto no tendrá las propiedades deseadas. También, se emplean los modificadores de impacto en los compuestos flexibles con objeto de que éstos puedan retener los grabados efectuados por operaciones de post formado. Los materiales empleados como modificadores de impacto pueden ser el ABS, el polietileno clorado, el acrilato de butadieno, el estireno, los acrílicos, etc.

Modificadores de viscosidad:

Su aplicación es exclusiva para plastisoles y se emplean para bajar, regular y conservar la viscosidad de éstos, ya que los plastisoles, con el tiempo incrementan su viscosidad a niveles no adecuados de operación. Estos modificadores son esencialmente agentes surfactantes que imparten por naturaleza efectos lubricantes y son comúnmente del género de los ésteres grasos del etilen - glicol.

Antiestáticos:

Son productos empleados en la formulación de PVC con objeto de eliminar el efecto mencionado, defecto principal en los discos fono-gráficos donde la suciedad crea ruidos indeseables. Químicamente, los productos empleados son surfactantes iguales a los modificadores de viscosidad.

Fungicidas:

Estos productos, como los anteriores, no son muy empleados en nuestro medio porque éste no es muy propicio para la procreación de hongos. Se han usado en la formulación de tapiz para pared, producto donde esa protección sí es necesaria. En vista de que los compuestos organoestanosos tienen propiedades fungicidas y propiedades estabilizadoras, los compuestos trialquilestanosos se usan para este objeto. Los fungicidas mercuriales son poco usados.

Solventes:

Se usan principalmente para la formulación de organosoles, es decir, plastísoles con solvente, así como para la regulación de la viscosidad de los plastisoles. Comúnmente son mezclas de MEC, MIBC y otros como tuluol, xilol, etc.

Absorbedores de rayos ultravioleta:

La luz en la región de los rayos ultravioleta tiene una fracción donde hay suficiente energía de activación como para romper las ligaduras del PVC. Es debido a esta fracción con energía de activación que todo material, sin excepción, envejece, se amarillea y, en suma, se degrada. Por ello se emplea en algunas formulaciones de PVC agentes absorbedores de rayos ultravioleta, a fin de retardar el amarillamiento, puesto que el evitarlo permanentemente no es posible. Las benzofenonas y los derivados del ácido salicílico son los absorbedores más empleados.

Espumantes:

Los espumantes o esponjeantes son productos empleados para formar materiales con baja densidad y con efectos y propiedades celulares; muy usados en recubrimientos de tela para tapicería. Se emplean principal mente en plastisoles, aunque también es posible elaborarlos a partir de calandreado con resina de suspensión. Existen dos tipos de espumas para formulación de PVC; la química y la mecánica. La primera usa un producto químico orgánico que a cierta temperatura desprende C02 y forma la célula o burbuja. La espuma mecánica, se produce exclusivamente con plastisoles y consiste en bajar la tensión superficial a tal grado que con agitación enérgica se forma la espuma o burbuja deseada. Este último proceso es prácticamente nuevo. Para el espumado químico, comúnmente se emplea azodicarbonamídas y para el espumado mecánico se usan silicones. Existe también el PVC celular que es rígido y sigue similares principios de formulación aunque muy diferentes de proceso.

Extrusión

El compuesto en forma de polvo o pellets es calentado y plastificado continuamente mediante un tornillo sin fin hacia un estado fluido, es forzado bojo presión o posar o través de un dado que da forma a un sin número de perfiles rígidos y flexibles así como películas y láminas.

Inyección

El proceso consiste en un tornillo sin fin, como el que se utilizó en el proceso de extrusión. que empuja el compuesto de PVC fundido hacia un molde que debe ser completamente llenado.

Soplado

El proceso es utilizado en la fabricación de formas huecos tales como, contenedores, botellas y productos estructurales. gracias a la expansión del material. Esto se consigue por medio de la presión que ejerce el aire en las paredes de lo preformo, en el caso del método de inyección-soplo, o del parison, en el caso de extrusión-soplo.

Compresión o Prensado

El PVC fue uno de los primeros termoplásticos en ser moldeado por compresión de una manera similar a lo de los termofijos. El proceso consiste en colocar el compuesto directamente o un molde caliente de metal, el plástico se ablando y se adapte a la forma del molde.

Termoformado

Se considera como un proceso secundario, ya que consista en calentar una lámina previamente extruido, de manera que al reblandarse puede adaptarse a la forma de un molde por medio de vacío o presión. Se obtienen desde envases desechables hasta estructuras permanentes.

Vaciado

Mediante este proceso el molde caliente es llenado y vaciado formando una película de espesor dependiente de la temperatura del molde. Posteriormente se eleva la temperatura para que la película cure adecuadamente.

Rotomoldeo

Es el proceso de transformación empleado para producir formas huecas. donde generalmente se consideran a los plastisoles y organosoles. Al molde frío se le agrego el plastisol y se cierra herméticamente. Se coloca dentro de un horno, donde el artículo se forma por medio de aplicación de color y rotación al molde.

Lecho Fluidizado

Es un proceso muy especializado que se utiliza para recubrir objetos metálicos empleando energía calorífica para lograr la adherencia al metal y formar una película protectora.

Inmersión

Este proceso consiste en introducir moldes precalentados en un polímero líquido, en este caso plostisoles. Durante la inmersión el material circundante se adhiere al molde en formo de gel. Posteriormente se retira el molde quedando éste recubierto con una copa de polímero que después es sometido a un curado térmico.