Materiales de copoliéster en ascenso: una descripción comparativa de PETG, PCTG, PCTA y Tritan

Los materiales de copoliéster se clasifican en cuatro tipos principales: PETG, PCTG, PCTA y Tritan (PCTG de alta temperatura). Estos polímeros avanzados son reconocidos por su alta transparencia, resistencia química excepcional y robusta dureza, además de estar libres de bisfenol A (BPA).

PETG, PCTG, PCTA y Tritan: análisis de estructura y rendimiento

1. PETG (tereftalato de polietileno modificado con glicol): el PETG se produce modificando el PET (tereftalato de polietileno) con una pequeña cantidad de ciclohexanodimetanol (CHDM).

\[ [−O−CH_2−CH_2−O−]_n[−O−C_6H_4−CO−O−CH_2−CH_2−O−] \]

2. PCTG (policiclohexanodimetileno tereftalato modificado con glicol): el PCTG se crea añadiendo una mayor proporción de ciclohexanodimetanol (CHDM) al PET. Cuando el contenido de CHDM supera el 50%, el material se clasifica como PCTG. 

\[ [−O−CH_2−CH_2−O−]_n[−O−C_6H_4−CO−O−CH_2−C_6H_{10}−CO−O−] \]

3. PCTA (policiclohexanodimetileno tereftalato glicol modificado con isoftalato): el PCTA se deriva del PCTG mediante la introducción de ácido isoftálico (IPA) y grupos acetilo para una modificación adicional.  

\[ [−O−C_6H_4−CO−O−CH_2−C_6H_{10}−CO−O−]_n[−O−C_6H_4−CO−O−] \]

4. Tritan (PCTG modificado de alta temperatura): Tritan es una versión de alta temperatura de PCTG, mejorada mediante la introducción de tetrametilciclobutanodiol (TMCD) para optimizar su rendimiento. 

\[[−O−CH_2−CH_2−O−]_n[−O−C_6H_4−CO−O−CH_2−C_4H_6−CO−O−] \]

La evolución del PETG: de envases cosméticos de primera calidad a aplicaciones versátiles

Desde su introducción en la década de 1960, el PETG ha experimentado avances sustanciales. El PETG es un copoliéster derivado del PET mediante la incorporación de glicol. El PET en sí fue desarrollado por primera vez en la década de 1940 por los químicos británicos John Rex Whinfield y James Tennant Dickson.

En sus primeras etapas, las mejoras tecnológicas del PETG mejoraron significativamente su resistencia química y su resistencia al impacto. La incorporación de ciclohexanodimetanol (CHDM) en el PETG proporcionó una resistencia al impacto superior y una gama más amplia de resistencias químicas en comparación con el PET tradicional, lo que lo convirtió en una opción popular en la industria del envasado.

Al principio, el PETG se utilizaba principalmente para envases de cosméticos de alta gama. Antes del PETG, los cosméticos de alta gama se envasaban en acrílico, que, si bien ofrecía una excelente transparencia, adolecía de una resistencia deficiente a los disolventes, se volvía turbio al entrar en contacto con los cosméticos y tenía una resistencia inadecuada a los impactos, por lo que necesitaba revestimientos adicionales. El PETG y el PCTG (policiclohexileno dimetilen tereftalato glicol) solucionaron estos problemas de manera eficaz.

En comparación con el acrílico, el PETG y el PCTG ofrecen una resistencia química mejorada, una transparencia superior, una dureza excelente y propiedades autoadhesivas. También presentan una buena capacidad de impresión sin necesidad de tratamiento corona. Además, el PETG y el PCTG ofrecen una alta resistencia al impacto, una resistencia excepcional a la intemperie y excelentes propiedades de barrera a los gases. Su respeto por el medio ambiente, su no toxicidad, su excelente rendimiento de procesamiento, su ductilidad y su resistencia a la tensión interna los han convertido en la opción preferida de las marcas de cosméticos premium a nivel mundial, incluidos los envases de cosméticos y tarros de crema de alta gama.

A medida que la tecnología ha avanzado, las aplicaciones del PETG se han ampliado más allá de los envases de cosméticos para incluir envases de alimentos y medicamentos, así como la impresión 3D. Su excelente transparencia y resistencia al impacto lo convierten en una opción de material versátil.

Las recientes mejoras en la tecnología de producción de PETG han mejorado su rendimiento de procesamiento y la sostenibilidad ambiental. Los nuevos productos de resina PETG se utilizan ahora en diversas aplicaciones de alta gama, incluidos componentes electrónicos, automotrices y materiales de envasado avanzados. La creciente demanda del mercado y las diversas áreas de aplicación continúan impulsando innovaciones y avances en la tecnología y los materiales PETG.

Descripción general del PETG y sus derivados: PCTG, PCTA y Tritan

El PETG y sus derivados (PCTG, PCTA y Tritan) son materiales de copoliéster avanzados desarrollados a partir de la base de PETG (polietilenglicol modificado). Cada uno de estos materiales está diseñado para mejorar el rendimiento y satisfacer necesidades de aplicaciones específicas mediante diversas modificaciones y adiciones de comonómeros.

El PETG y el PCTG son copoliésteres derivados del PET, modificados mediante la incorporación de glicol. La principal distinción entre el PETG y el PCTG radica en la concentración del comonómero ciclohexanodimetanol (CHDM). Normalmente, cuando el contenido de CHDM es inferior al 50 %, el material se clasifica como PETG, que es adecuado para aplicaciones de impresión 3D y embalajes de alta transparencia. Cuando el contenido de CHDM supera el 50 %, el material se convierte en PCTG, que ofrece una mayor resistencia al impacto y es adecuado para aplicaciones de embalajes de alta calidad y de alto impacto.

Tritan es una versión avanzada de PCTG para altas temperaturas, optimizada para mejorar la resistencia al calor y al impacto. Este material, también conocido como “PCTG para altas temperaturas”, es especialmente adecuado para aplicaciones como botellas de agua y biberones, donde la resistencia al calor y al impacto son cruciales. El rendimiento de Tritan se mejora significativamente al refinar las proporciones de comonómeros y el diseño molecular.

El PCTA comparte una estructura molecular similar al PCTG, pero se modifica mediante acetilación para introducir grupos acetilo. Esta modificación le confiere una transparencia y una resistencia química superiores. Debido a su excepcional estabilidad química, el PCTA se utiliza predominantemente en aplicaciones que requieren una alta resistencia química.

Estos materiales (PETG, PCTG, Tritan y PCTA) aportan propiedades y ventajas únicas para diversas aplicaciones, desde envases de alta claridad hasta soluciones de alto rendimiento y resistentes a los productos químicos.

PETG de calidad para películas frente a PETG de calidad para botellas: aplicaciones y ventajas

El PETG de grado film está diseñado específicamente para películas retráctiles de alto rendimiento, con una tasa de contracción superior al 70%, lo que lo hace ideal para envasar contenedores complejos. Las películas retráctiles de PETG ofrecen múltiples ventajas, entre ellas, alta conformabilidad, claridad, brillo, baja opacidad, fácil impresión y contracción natural mínima. Estas propiedades hacen que se utilicen ampliamente para botellas de bebidas, alimentos, envases retráctiles de cosméticos y etiquetas de productos electrónicos.

Las películas PETG orientadas biaxialmente son adecuadas para embalajes de alta gama, impresión, electrónica, envoltura de cables, materiales de aislamiento y diversas aplicaciones industriales. Las películas PETG orientadas uniaxialmente y las películas termorretráctiles se utilizan comúnmente para el etiquetado de latas, botellas de poliéster y diversas etiquetas para contenedores. En comparación con las películas retráctiles de PVC, las películas retráctiles PETG tienen beneficios ambientales, ya que no contienen cloro y no son tóxicas, tienen una resistencia superior a la intemperie y durabilidad química. Las películas PETG también superan a las películas BOPP en transparencia, dureza, tasa de contracción e imprimibilidad.

El PETG apto para botellas mejora significativamente la dureza de las botellas de bebidas de poliéster tradicionales, lo que lo hace ideal para envases transparentes de gran capacidad y paredes gruesas. Es altamente transparente, resistente a los impactos y fácilmente personalizable, lo que lo hace adecuado para aplicaciones de productos alimenticios y médicos, y cumple con los estándares de contacto con alimentos de la FDA.

En el envasado de cerveza, las botellas de PETG ecológicas avanzadas ofrecen ventajas notables. Las botellas que utilizan películas de copolímero de PETG como material de sellado presentan excelentes propiedades de barrera a la luz y a los gases, lo que preserva la calidad de la cerveza. Además, estas botellas evitan la fragmentación en caso de rotura, con una excelente resistencia a la contracción y al estallido, lo que genera una respuesta positiva en el mercado y un aumento de las ventas.

En los envases de cosméticos, el PETG ofrece varias ventajas. En comparación con los materiales acrílicos tradicionales, el PETG tiene una mejor resistencia química, transparencia y dureza. También supera a otros materiales de envasado comunes como el vidrio, el PE y el PP en cuanto a transparencia y resistencia al impacto, mientras que su peso ligero y su procesabilidad proporcionan una mayor flexibilidad de diseño y una mejor experiencia de usuario.

Serie de resinas PETG de Wankai: resina PETG de alto brillo CPT-3906 y resina PETG de calidad cinematográfica CPT-3912

Una subsidiaria de Wankai New Materials Co., Ltd., que aprovecha su amplia experiencia y sólidas capacidades de investigación y desarrollo en la industria del poliéster, ha dominado la tecnología de producción de PETG. La tecnología perfeccionada de la empresa aborda altos estándares en diferentes aplicaciones y ofrece soluciones de materiales de alto rendimiento.

Resina PETG de alto brillo CPT-3906

Diseñado para aplicaciones de moldeo por inyección, CPT-3906 ofrece las siguientes ventajas:

·  Excelente resistencia al blanqueamiento por estrés: Asegura la durabilidad de los productos terminados.

·  Fluidez superior: Facilita el moldeo por inyección suave.

·  Alta transparencia y bajo riesgoe: Ofrece una claridad visual excepcional.

·  Excelente rendimiento de procesamiento: Admite diseños flexibles y formas complejas.

Resina PETG de calidad cinematográfica CPT-3912

El CPT-3912 está diseñado para termoformado y se utiliza en láminas, tableros, películas retráctiles de alto rendimiento y películas termosellables. Sus principales características son:

·  Excelente adherencia y resistencia al blanqueamiento por tensión:Mejora la durabilidad del producto.

·  Buena fluidez y rendimiento de procesamiento: Garantiza un rendimiento estable durante el moldeo.

·  Alta transparencia y baja neblina: Mejora la apariencia y claridad del producto.

Conclusión

En resumen, la creciente influencia de los materiales de copoliéster (PETG, PCTG, PCTA y Tritan) destaca su importante papel en las aplicaciones modernas. Cada material ofrece ventajas únicas, desde la versatilidad del PETG hasta el rendimiento a altas temperaturas del Tritan. A medida que aumenta la demanda, las innovaciones de empresas como Wankai New Materials Co., Ltd. están estableciendo nuevos estándares en rendimiento y sostenibilidad, dando forma al futuro de los envases avanzados y más allá.