Butiral de polivinilo

El butiral de polivinilo (o PVB) es una resina que se utiliza principalmente para aplicaciones que requieren una unión fuerte, claridad óptica, adhesión a muchas superficies, dureza y flexibilidad. Se prepara a partir de alcohol polivinílico mediante reacción con butiraldehído. La principal aplicación es el vidrio laminado de seguridad para parabrisas de automóviles. Los nombres comerciales de películas de PVB incluyen KB PVB, GUTMANN PVB, Saflex, GlasNovations, Butacite, WINLITE, S-Lec, Trosifol y EVERLAM. El PVB también está disponible como filamento para impresoras 3D que es más fuerte y resistente al calor que el ácido poliláctico (PLA).

Aplicaciones

Automoción y arquitectura

El vidrio laminado, comúnmente utilizado en los campos automotriz y arquitectónico, comprende una capa protectora, generalmente butiral de polivinilo, unida entre dos paneles de vidrio. El proceso de unión se lleva a cabo bajo calor y presión. Cuando se lamina en estas condiciones, la capa intermedia de PVB se vuelve ópticamente transparente y une los dos paneles de vidrio. Una vez sellado, el vaso "sándwich" (es decir, laminado) se comporta como una sola unidad y parece vidrio normal. La capa intermedia de polímero de PVB es resistente y dúctil, por lo que las grietas frágiles no pasarán de un lado del laminado al otro.

Colores

La capa intermedia de PVB se puede fabricar en láminas de colores, como la "banda de sombra" azul o verde. en el borde superior de muchos parabrisas de automóviles. Las capas intermedias de PVB también se pueden fabricar en diferentes colores para vidrio laminado arquitectónico.

Módulos solares

El PVB ha ganado aceptación entre los fabricantes de módulos solares fotovoltaicos de película delgada. El circuito fotovoltaico se forma sobre una lámina de vidrio mediante técnicas de modelado y deposición de películas finas. Luego se colocan PVB y una segunda lámina de vidrio (llamada vidrio posterior) directamente en el circuito. La laminación de este sándwich encapsula el circuito protegiéndolo del medio ambiente. La corriente se extrae del módulo en una caja de terminales sellada que está conectada al circuito a través de un orificio en el vidrio posterior. Otro laminado común utilizado en la industria solar es el etileno-acetato de vinilo (EVA).

Aplicaciones no cinematográficas

Las resinas de PVB (proporcionadas por el fabricante en forma de polvo o granulado) también se utilizan en una variedad de aplicaciones que incluyen aglutinantes cerámicos técnicos (temporales), tintas, tintas para cintas de transferencia de tintes, pinturas y adhesivos. revestimientos (incluidas imprimaciones de lavado), aglutinantes para láminas reflectantes y aglutinantes para medios magnéticos. La resina PVB es particularmente útil para unir metales, cerámicas y otros materiales inorgánicos.

Propiedades del vidrio laminado de PVB

Se puede utilizar vidrio recocido, termoendurecido o templado para producir vidrio laminado. Si bien el vidrio laminado se agrieta si se golpea con suficiente fuerza, los fragmentos de vidrio resultantes tienden a adherirse a la capa intermedia en lugar de caer libremente y causar lesiones.

En la práctica, la capa intermedia proporciona tres propiedades beneficiosas a los paneles de vidrio laminado: primero, la capa intermedia funciona para distribuir las fuerzas de impacto en un área mayor de los paneles de vidrio, aumentando así la resistencia al impacto del vidrio; en segundo lugar, la capa intermedia funciona para unir los fragmentos resultantes si el vidrio finalmente se rompe; En tercer lugar, la capa intermedia viscoelástica sufre deformación plástica durante el impacto y bajo cargas estáticas después del impacto, absorbiendo energía y reduciendo la penetración del objeto impactante, así como reduciendo la energía del impacto que se transmite al objeto impactante, p.e. un pasajero en un accidente automovilístico. Por lo tanto, los beneficios del vidrio laminado incluyen seguridad y protección. El vidrio laminado también tiene aplicaciones decorativas. La capa intermedia puede ser coloreada o estampada.

Historia

El PVB fue inventado en 1927 por los químicos canadienses Howard W. Matheson y Frederick W. Skirrow. El PVB ha sido el material entre capas dominante desde finales de los años 1930. Es fabricado y comercializado por varias empresas en todo el mundo, entre ellas:

• Saflex hecho por Eastman en Kingsport, Tennessee
• Películas de S-Lec y resinas en polvo hechas por Sekisui en Kyoto, Japón, Winchester, Kentucky, Geleen " Roermond, Países Bajos y Cuernavaca, México
• Kuraray Europe GmbH fabrica productos Trosifol y Mowital / Pioloform PVB en Frankfurt, Alemania
• Chang Chung Petrochemicals Co. Ltd de Taiwán fabrica productos WINLITE marca PVB
• EVERLAM en Hamm-Uentrop, Alemania comercializa su eponímil marca Everlam

El mercado de productos de vidrio laminado está maduro. Con sólo modificaciones menores, la capa intermedia de PVB que se vende hoy es esencialmente idéntica al PVB vendido hace 30 años. Desde su introducción en 1938, el mercado mundial de la capa intermedia de PVB ha estado dominado por un puñado de grandes empresas químicas. Como resultado, los esfuerzos inventivos han tendido hacia métodos para hacer que la propia capa intermedia sea más barata de fabricar, o hacer que la capa intermedia sea más fácil de manipular y menos propensa a defectos del material durante el proceso de fabricación de vidrio laminado.

Otros materiales intermedios

Se utilizan otros tipos de materiales de capa intermedia, incluidos poliuretanos como la película de poliuretano termoplástico de la marca Duraflex, fabricada por Bayer MaterialScience, Leverkusen, Alemania.