En el caso de los plásticos, menor fricción puede reducir de manera importante la presencia de microplásticos en el medio ambiente
Los expertos de la industria estiman que hasta un 23% del consumo mundial de energía se puede atribuir a las pérdidas por fricción. Esa tesis se extiende a la Industria del Plástico, por lo que el Instituto Fraunhofer de Potsdam Fraunhofer para la Investigación de Polímeros Aplicados IAP y el Centro de Plásticos SKZ de Würzburg han desarrollado microcápsulas que permiten plásticos autolubricantes.
De acuerdo con el Instituto Fraunhofer, en el caso de los plásticos, la fricción reducida también puede reducir la presencia de microplásticos en el medio ambiente. Sus plásticos autolubricantes, detalla, consiguen hasta un 85% menos de desgaste que los tradicionales.
Plásticos autolubricantes
Ya se trate de puertas corredizas, engranajes de plástico u otros componentes móviles, una variedad de aplicaciones someten a los materiales a la fricción. Los fabricantes de plásticos a veces incorporan lubricantes sólidos a los plásticos para reducir el desgaste de los componentes. Sin embargo, un número relativamente pequeño de lubricantes sólidos es adecuado para el procesamiento de plásticos. Por el contrario, existe una gama mucho más amplia de lubricantes líquidos, algunos de los cuales son más eficaces.
En un esfuerzo cooperativo, los dos institutos de investigación han logrado encapsular lubricantes líquidos de tal manera que se puedan incorporar a polímeros como sustancias funcionales y luego desarrollar todas las ventajas de un lubricante líquido en el componente.
Ahora bien, la mezcla con termoplásticos a alta temperatura sin dañar las cápsulas representó un desafío importante.
«Logramos incorporar las microcápsulas de Fraunhofer IAP llenas de lubricante líquido en termoplásticos usando una extrusora de doble tornillo», explica Moritz Grünewald, investigador del Grupo de Desarrollo de Materiales en el Centro de Plásticos SKZ.
«La tarea más desafiante fue mezclar las microcápsulas con termoplásticos a altas temperaturas sin dañar las cápsulas. Solo cuando se produce la fricción en el componente final, las cápsulas se rompen y liberan el lubricante. Esto permite que el componente se lubrique automáticamente. Nuestras pruebas de fricción y desgaste mostraron una reducción en el desgaste de hasta un 85% en emparejamientos plástico-acero. Por lo tanto, los componentes duran significativamente más y generan menos microplásticos «, dijo Grünewald.
Sobre la base de estos resultados, el sistema de materiales se está optimizando aún más para posibles aplicaciones. El desarrollo ahora se centra en la mejora de las propiedades mecánicas y térmicas de los plásticos autolubricantes.