Barra redonda sólida de PVC con varilla de cloruro de polivinilo
La varilla de UPVC (varilla de cloruro de polivinilo no plastificado) es una varilla de plástico cilíndrica sólida fabricada a partir de cloruro de polivinilo no plastificado (UPVC) mediante un proceso de extrusión. El UPVC es un tipo importante de cloruro de polivinilo (PVC), cuya característica principal es la ausencia de plastificantes añadidos (como los ftalatos). Por lo tanto, a diferencia del PVC blando común (que es más flexible con plastificantes agregados), conserva la alta rigidez, alta resistencia, excelente resistencia química y buena estabilidad dimensional de la propia resina de PVC, al tiempo que evita la migración, la disminución de la resistencia a la temperatura y los riesgos ambientales asociados con los plastificantes.
El color estándar de las varillas de UPVC suele ser gris (con negro de humo u otros pigmentos grises añadidos). La versión gris, debido a la adición de negro de carbón (generalmente entre 1% y 3%), tiene mejor resistencia a los rayos UV y es adecuada para uso en exteriores. Sus propiedades inodoras, no tóxicas (cuando cumplen con los estándares de contacto con alimentos) y retardantes de llama (autoextinguibles) hacen que las varillas de UPVC se utilicen ampliamente en escenarios que requieren resistencia estructural, resistencia a la corrosión química, resistencia a la intemperie y control de costos. Es un representante práctico de las "varillas de plástico de ingeniería de uso general".
Parámetros básicos de rendimiento y ventajas
Propiedades físicas básicas
- Densidad: 1,35-1,45 g/cm³ (Más pesado que el agua, aproximadamente 1/5 del peso del acero)
- Color: Gris (convencional, con negro de carbón agregado para mejorar la resistencia a los rayos UV), Negro (negro de carbón de alta concentración) y otros colores personalizados
- Acabado de la superficie: Liso (pulido después de la extrusión), Mate (tratamiento de la superficie), Texturizado (antideslizante/funcional)
Propiedades mecánicas (alta rigidez + resistencia media)
- Resistencia a la tracción: 40-55 MPa (superior a PE (20-30 MPa), PP (30-40 MPa), cercana a PS (60-70 MPa));
- Resistencia a la flexión: 70-90 MPa (puede soportar cargas de flexión moderadas, como soportes estructurales);
- Módulo elástico: 2500-3500 MPa (rigidez significativamente mayor que PE/PP, cercana al ABS (2000-3000 MPa)). MPa);
- Alargamiento de rotura: 20%-40% (bajo, muestra una tendencia a la fragilidad, pero mayor que el valor típico del PVC-U ordinario (alrededor de 10%-20%), la tenacidad se puede mejorar mediante la optimización de la formulación);
- Resistencia al impacto con muescas: 2-5 kJ/m² (entorno normal), la resistencia al impacto disminuye significativamente a bajas temperaturas (por debajo de -10 ℃) (fragilidad significativa);
- Dureza (Shore D): 75-85 (superficie relativamente dura, resistente a pequeños arañazos).
Aplicaciones típicas: las varillas de UPVC se utilizan en componentes que requieren "cierta resistencia + soporte rígido" (como marcos de equipos, soportes de tuberías, barandillas industriales). Su rigidez puede sustituir a algunos metales ligeros (como las aleaciones de aluminio), pero se deben evitar impactos fuertes.
Resistencia al calor (temperatura media estable)
- Temperatura de deflexión del calor (HDT, carga de 1,82 MPa): 60-80 ℃ (resistencia a corto plazo 90-100 ℃);
- Temperatura de funcionamiento continuo: -10 ℃ a 60 ℃ (estable a largo plazo), resistencia a corto plazo de 80 a 100 ℃ (por ejemplo, condiciones de alta temperatura a corto plazo);
- Punto de fusión: aproximadamente 180-200 ℃ (pero el UPVC comienza a ablandarse a 140-160 ℃, la temperatura de procesamiento suele ser de 170-190 ℃);
- Limitaciones: Las varillas de UPVC no son adecuadas para uso a largo plazo en entornos >80 ℃ (las altas temperaturas intensifican el movimiento de la cadena molecular, lo que lleva a una disminución de las propiedades mecánicas), pero pueden mantener la funcionalidad básica incluso con una resistencia a corto plazo de alrededor de 100 ℃.
Resistencia química (fuerte resistencia a la corrosión)
- El UPVC es uno de los plásticos de uso general más resistentes químicamente y presenta las siguientes propiedades:
- Resistencia a ácidos y álcalis: Estable a ácidos y álcalis fuertes desde temperatura ambiente hasta 60 °C (los plásticos comunes como PE/PP son sensibles a ácidos oxidantes fuertes);
- Resistencia a disolventes orgánicos: Estable al agua, alcoholes y aceites débilmente polares durante largos períodos; sin embargo, puede hincharse o disolverse en hidrocarburos aromáticos, cetonas, hidrocarburos clorados y ésteres;
- Resistencia al agua/vapor de agua: Completamente resistente al agua (tasa de absorción de agua de solo 0,05%-0,1%, casi no higroscópico), sus dimensiones y propiedades permanecen casi sin cambios después de una inmersión prolongada en agua o vapor.
Aplicaciones típicas: Las varillas de UPVC son adecuadas para revestir tanques de almacenamiento de ácidos y álcalis en equipos químicos, rejillas en plantas de tratamiento de aguas residuales, placas protectoras para tanques de galvanoplastia y soportes de tuberías. Su resistencia química es superior a la del PE/PP y cercana al FRP (plástico reforzado con fibra de vidrio) pero a un costo menor.
Propiedades eléctricas (excelente aislamiento)
- Resistividad de Volumen: >10¹⁵ Ω·cm (Alto aislamiento);
- Rigidez dieléctrica: ≥20 kV/mm (soporta fallas de bajo voltaje);
- Constante dieléctrica: 3,0-3,5 (impacto moderado y mínimo en la transmisión de la señal).
Aplicaciones típicas: Las varillas de UPVC se pueden utilizar para carcasas de equipos de bajo voltaje (como soportes de paneles de enchufes) y placas de aislamiento para componentes electrónicos (equilibrio de aislamiento y resistencia mecánica).
Otras características
- Resistencia a la intemperie: El UPVC sin estabilizadores UV agregados se amarilleará y se volverá quebradizo bajo una exposición prolongada a los rayos UV (vida útil en exteriores de aproximadamente 1 a 2 años). Sin embargo, el UPVC gris, debido al relleno de negro de humo (que absorbe los rayos UV), presenta una resistencia a la intemperie significativamente mejorada (vida útil en exteriores de hasta 5 a 10 años);
- Retardo de llama: El UPVC en sí es autoextinguible (índice de oxígeno ≥45), libera gas cloruro de hidrógeno durante la combustión (inhibiendo la propagación de la llama), logrando la clasificación UL94 V-0 sin retardantes de llama adicionales (todas las varillas de UPVC estándar cumplen con este requisito).
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