PET propiedades
El tereftalato de polietileno (PET o PETE) es el poliéster termoplástico más común, utilizado masivamente en fibras textiles, envases rígidos y flexibles, y componentes técnicos por su excelente equilibrio de resistencia mecánica, ligereza y barrera a gases. El PET comercial se presenta en formas que van desde amorfo y transparente hasta semicristalino y opaco, según la velocidad de enfriamiento y los tratamientos de orientación molecular. Su combinación de buenas propiedades mecánicas, eléctricas y de barrera, junto con su reciclabilidad, lo convierten en uno de los polímeros más producidos del siglo XXI.
Composición química
Sección titulada «Composición química»El PET se obtiene por policondensación de etilenglicol con ácido tereftálico (o su éster dimetílico). La unidad repetitiva responde a la fórmula (C10H8O4)n. La masa molar típica de los grados de moldeo por inyección o soplado oscila entre 10 y 50 kg/mol, dependiendo del grado de polimerización.
| Componente | Descripción |
|---|---|
| Monómeros base | Etilenglicol + Ácido tereftálico (o DMT) |
| Fórmula unidad de repetición | (C10H8O4)n |
| Masa molar típica | 10 – 50 kg/mol |
| Estructura | Termoplástico semicristalino, lineal con grupos éster en la cadena principal |
Propiedades mecánicas
Sección titulada «Propiedades mecánicas»Las propiedades mecánicas del PET dependen fuertemente del grado de orientación molecular (estirado biaxial, hilado de fibra) y del estado cristalino. A continuación se presentan valores representativos para las formas más comunes, con unidades SI e imperiales.
| Estado / Forma | Resistencia a la tracción | Módulo de tracción | Alargamiento a la rotura | Dureza Rockwell | Impacto Izod |
|---|---|---|---|---|---|
| No orientado (amorfo) | 80 MPa (11.6 ksi) | 2 – 4 GPa (290 – 580 ksi) | 2 – 10 % (típico) | M94 – M101 | 13 – 35 J/m (0.96 – 2.6 ft·lb/in) |
| Película biaxial orientada (Mylar®) | 190 – 260 MPa (27.6 – 37.7 ksi) | ~4 GPa (580 ksi) | 60 – 165 % | – | Resistencia al desgarro inicial: 18 – 54 g/µm |
| Fibra textil (media tenacidad) | Tenacidad 0.5 GPa (72.5 ksi) | Módulo específico 7 – 8 cN/tex | 36 % | – | – |
| Fibra de alta tenacidad | Tenacidad 0.9 – 1.1 GPa (131 – 160 ksi) | Módulo 9 – 11 GPa (1305 – 1595 ksi) | 13 – 16 % | – | – |
Nota: Las propiedades en película biaxial se miden sobre la propia lámina; las de fibra se expresan en tenacidad (GPa) y alargamiento específico.
Propiedades físicas
Sección titulada «Propiedades físicas»La densidad del PET varía con la cristalinidad: material amorfo ≈1.37 g/cm³, cristal único ≈1.455 g/cm³. El valor más común para grados moldeados se sitúa entre 1.3 y 1.4 g/cm³. La absorción de agua es muy baja y el material presenta buena resistencia a rayos UV en condiciones normales.
| Propiedad | Valor | Unidades SI | Unidades imperiales |
|---|---|---|---|
| Densidad | 1.37 – 1.38 (amorfo) / 1.455 (cristal) | g/cm³ | 85.5 – 86.1 / 90.8 lb/ft³ |
| Absorción de agua (equilibrio) | <0.7 % | % | – |
| Absorción de agua (24 h) | 0.1 % | % | – |
| Índice de refracción | 1.57 – 1.58 (amorfo) | – | – |
| Inflamabilidad | Autoextinguible | – | – |
| Índice límite de oxígeno | 21 % | % | – |
| Resistencia a rayos UV | Buena | – | – |
Propiedades térmicas
Sección titulada «Propiedades térmicas»El PET funde alrededor de 260 °C; la descomposición térmica comienza por encima de 350 °C. Presenta un coeficiente de dilatación moderado y una conductividad térmica baja, típica de plásticos. Los valores de calor específico y temperatura máxima de servicio dependen del grado de cristalización.
| Propiedad | Valor | Unidades SI | Unidades imperiales |
|---|---|---|---|
| Punto de fusión | 260 °C | 500 °F | – |
| Temperatura máxima de servicio continuo | 115 – 170 °C | 239 – 338 °F | – |
| Temperatura mínima de trabajo | -40 a -60 °C | -40 a -76 °F | – |
| Coeficiente de dilatación térmica lineal | 20 – 80 ×10⁻⁶ K⁻¹ | – | 11 – 44 ×10⁻⁶ in/in·°F |
| Calor específico | 1200 – 1350 J/(kg·K) | 0.287 – 0.322 BTU/(lb·°F) | – |
| Calor específico (film) | 1300 J/(kg·K) | 0.311 BTU/(lb·°F) | – |
| Conductividad térmica @ 23 °C | 0.15 – 0.4 W/(m·K) | 0.087 – 0.231 BTU/(h·ft·°F) | – |
| Conductividad térmica (film) | 0.13 – 0.15 W/(m·K) | 0.075 – 0.087 BTU/(h·ft·°F) | – |
| Deflexión térmica @ 0.45 MPa | 115 °C | 239 °F | – |
| Deflexión térmica @ 1.8 MPa | 80 °C | 176 °F | – |
Propiedades eléctricas
Sección titulada «Propiedades eléctricas»El PET destaca en aplicaciones eléctricas por su alta rigidez dieléctrica, baja constante dieléctrica y resistividad de volumen muy elevada, lo que lo hace idóneo para condensadores y aislamiento en cables.
| Propiedad | Valor | Unidad |
|---|---|---|
| Constante dieléctrica @ 1 MHz | 3.0 | – |
| Factor de disipación @ 1 kHz (masa) | 0.002 | – |
| Factor de disipación @ 1 MHz (film) | 0.016 | – |
| Rigidez dieléctrica (masa) | 17 kV/mm | – |
| Rigidez dieléctrica (film 25 µm) | 300 kV/mm | – |
| Resistividad superficial | 1 × 10¹³ Ω/sq | – |
| Resistividad volumétrica | >1 × 10¹⁴ Ω·cm | – |
Resistencia química
Sección titulada «Resistencia química»El PET posee una excelente resistencia a ácidos diluidos y concentrados, alcoholes, aceites, grasas y cetonas. Sin embargo, es atacado por álcalis (que hidrolizan los enlaces éster) y muestra un comportamiento regular frente a hidrocarburos aromáticos.
| Agente químico | Comportamiento |
|---|---|
| Ácidos concentrados | Bueno |
| Ácidos diluidos | Bueno |
| Álcalis | Pobre |
| Alcoholes | Bueno |
| Hidrocarburos aromáticos | Regular |
| Grasas y aceites | Bueno |
| Halógenos | Bueno |
| Cetonas | Bueno |
Aplicaciones por industria
Sección titulada «Aplicaciones por industria»La versatilidad del PET le permite cubrir un amplio espectro de sectores; los formatos principales son fibra, film biaxial y resina para moldeo por inyección‑soplado.
| Industria | Aplicaciones típicas |
|---|---|
| Textil | Fibras para ropa, alfombras, cuerdas y géneros no tejidos (marcas Dacron®, Terylene®) |
| Envase y embalaje | Botellas para bebidas carbonatadas, envases alimentarios, blísteres y bandejas termoformadas |
| Electrónica / Eléctrica | Condensadores, cintas de grabación, aislamiento de cables, soportes gráficos (film Mylar®) |
| Energía | Módulos fotovoltaicos, cilindros de alta presión para GNC, cables submarinos |
| Automoción | Componentes interiores, conectores, refuerzos con fibra de vidrio |
Comparativa con materiales similares
Sección titulada «Comparativa con materiales similares»El PET se compara a menudo con otros termoplásticos de ingeniería y con el polibutilentereftalato (PBT), de estructura química similar pero con diferencias en cristalización y temperatura de servicio. También compite con el policarbonato (PC) en aplicaciones transparentes y con el PETG en envases no orientados.
| Material | Ventajas respecto al PET | Desventajas / diferencias con PET |
|---|---|---|
| PBT | Cristaliza más rápido, mejor aptitud al moldeo | Mayor absorción de agua, menor temperatura de fusión (≈225 °C) |
| Policarbonato (PC) | Mayor resistencia al impacto y transparencia óptica | Peor barrera a gases, atacado por muchos disolventes, más caro |
| PETG (glicol‑modificado) | Mejor termoformabilidad y menor fragilidad en espesores gruesos | Menor temperatura de deflexión y resistencia mecánica |
| Nylon 6 | Mayor resistencia al desgaste y a la fatiga | Absorbe más humedad, peor estabilidad dimensional |
Preguntas frecuentes (FAQ)
Sección titulada «Preguntas frecuentes (FAQ)»¿Cuál es la densidad del PET en g/cm³ y lb/ft³?
Sección titulada «¿Cuál es la densidad del PET en g/cm³ y lb/ft³?»La densidad típica del PET amorfo es 1.37 g/cm³ (85.5 lb/ft³), mientras que el PET cristalino puede alcanzar 1.455 g/cm³ (90.8 lb/ft³).
¿A qué temperatura funde el PET?
Sección titulada «¿A qué temperatura funde el PET?»El PET funde a 260 °C (500 °F); la descomposición térmica comienza por encima de 350 °C sin pasar por un verdadero punto de ebullición.
¿Cuál es la resistencia a la tracción del PET en MPa y ksi?
Sección titulada «¿Cuál es la resistencia a la tracción del PET en MPa y ksi?»En estado no orientado la resistencia a la tracción ronda los 80 MPa (11.6 ksi); la película biaxial orientada alcanza entre 190 y 260 MPa (27.6 – 37.7 ksi).
¿Cuánta agua absorbe el PET?
Sección titulada «¿Cuánta agua absorbe el PET?»El PET absorbe menos de 0.7 % en equilibrio y solo 0.1 % tras 24 h de inmersión, uno de los valores más bajos entre los termoplásticos comunes.
¿Qué rigidez dieléctrica tiene el PET en kV/mm?
Sección titulada «¿Qué rigidez dieléctrica tiene el PET en kV/mm?»La rigidez dieléctrica de la resina sólida es de 17 kV/mm; en película de 25 µm de espesor puede llegar a 300 kV/mm, ideal para condensadores.
¿Cuál es la temperatura máxima de servicio continuo del PET?
Sección titulada «¿Cuál es la temperatura máxima de servicio continuo del PET?»El PET puede trabajar de forma continua entre 115 °C y 170 °C (239 – 338 °F), dependiendo del grado de cristalinidad y de las cargas mecánicas.
Fuentes consultadas
Sección titulada «Fuentes consultadas»- azom.com: https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=2047
- engineeringtoolbox.com: https://www.engineeringtoolbox.com/specific-heat-polymers-d_1862.html
- steelnumber.com: https://www.steelnumber.com/en/steel_composition_eu.php?name_id=614