Resistencia química Quick-Ref: Uhmwpe/Hdpe frente a medios industriales comunes

Si elige el plástico equivocado para una cisterna, un revestimiento o una alfombrilla de suelo, no se limita a sustituir una hoja.
Se pierde producción, se limpia un gran desorden y a veces incluso se desecha un lote completo.

Por eso hablamos tanto de resistencia química cuando diseñamos Planchas y placas de UHMWPE y HDPE en Dongxing Rubber.
Recorramos el panorama real, en palabras sencillas, con una tabla rápida que puedes tener en cuenta.

Índice

Por qué es importante la resistencia química de las planchas de UHMWPE/HDPE

El UHMWPE y el HDPE parecen similares sobre el papel:

ambos son de polietileno
ambos son ligeros, resistentes y fáciles de mecanizar
ambos son comunes para tanques, revestimientos de vertederos, alfombras de carretera, Tablas de pista de hielo y protectores de guardabarros

Pero en el campo te preocupas de otras cosas:

¿esta hoja ablandarse o hincharse en mi químico?
¿qué ocurre cuando el saltos de temperatura?
¿sigue comportándose igual después de cinco años de lavado y CIP?
¿puedo poner el mismo material en zona alimentaria y zona ácida?

Si la respuesta es incorrecta, sus bonitas planchas y placas de HDPE UHMWPE se convertirán en un quebradero de cabeza más para su mantenimiento.

Resistencia química del UHMWPE/HDPE a ácidos, bases y sales no oxidantes

Primero las buenas noticias. Para la mayoría de los medios de proceso “normales”, ambos materiales funcionan muy bien.

Típico “zona verde” medios de comunicación:

ácido clorhídrico a baja y media concentración
ácido sulfúrico diluido
muchos ácidos orgánicos como el acético (en niveles normales)
hidróxido sódico / sosa cáustica soluciones de limpieza
salmueras, soluciones fertilizantes, muchos baños de sal neutra

En estos casos:

UHMWPE: muy poco ataque, la superficie se mantiene estable
HDPE: también cambia muy poco, incluso tras un largo contacto a temperatura ambiente

Por eso muchas plantas utilizan Productos PP/PE y Placas de plástico para ingeniería MG para:

tanques de decapado
tolvas de fertilizantes
almacenamiento de agua salada
patines de lavado de gases de combustión
bandejas de transferencia de productos químicos

Si su lista de medios se compone principalmente de ácidos no oxidantes, álcalis y sales a temperatura moderada, tanto el UHMWPE como el HDPE son puntos de partida seguros.

Límites en ácidos oxidantes fuertes y agentes oxidantes

Ahora el zona roja.

Tanto el UHMWPE como el HDPE no gustan:

ácido nítrico de alta concentración
sulfúrico muy fuerte (70-98 %) a alta temperatura
ácidos fumantes
mezclas oxidantes fuertes (como ácido + oxidante)
mezclas agresivas de peróxido a alta temperatura
halógenos libres (cloro, bromo) en forma fuerte

En este caso, la cadena polimérica puede agrietarse, la superficie puede volverse quebradiza y pueden aparecer grietas, grietas por tensión o un ataque total.

En este ámbito, el libro de jugadas normal en el diseño de plantas:

no fuerce demasiado el UHMWPE y el HDPE
pensar en fluoropolímeros u otros materiales de gama alta
o mantener la exposición corto y frío, si realmente debe

Así, para una línea de decapado con ácido nítrico, por ejemplo, las planchas de PE no suelen ser el material principal de sus paredes, sino que sólo pueden aparecer en pequeñas partes con contacto controlado.

Resistencia química del UHMWPE/HDPE a los disolventes orgánicos

Los disolventes orgánicos son un poco más complicados. No basta con el nombre del disolvente, también hay que conocer su familia.

En general:

Alcoholes (etanol, isopropanol, muchos glicoles)
- UHMWPE: se comporta bien a temperatura ambiente
- HDPE: también estable, el cambio de superficie es muy pequeño
Hidrocarburos alifáticos (hexano, aceite mineral, gasóleo)
- UHMWPE: normalmente “OK pero cuidado con la hinchazón”
- HDPE: comportamiento similar, pequeño hinchamiento en algunas condiciones.
Aromáticos (tolueno, xileno) y disolventes clorados
- tanto el UHMWPE como el HDPE pueden hincharse mucho
- las propiedades mecánicas disminuyen, especialmente bajo carga
- a alta temperatura esto se pone muy mal

Así que si se hace funcionar un patín de bomba con hexano y un poco de alcohol, el PE puede estar bien.
Pero para la recirculación de tolueno caliente a alta temperatura, esto no es una buena idea. Usted no quiere que sus almohadillas de soporte se arrastren y se hundan bajo el bastidor de la bomba.

Efecto de la temperatura y la concentración en la resistencia química

Aquí es donde se producen muchos errores de diseño. El nombre del producto químico es el mismo, pero el condiciones no lo son.

Reglas básicas:

superior temperatura = ataque más rápido, más hinchazón
superior concentración = ataque más fuerte
más largo tiempo de exposición = más daño
estrés mecánico + químico = riesgo de agrietamiento por tensión

Así, un depósito de HDPE que parece perfecto para 30 % de ácido a 25 °C puede empezar a sufrir si se pasa a 60 % a 60 °C.
El mismo nombre químico, pero un mundo diferente.

Cuando hable con Dongxing Rubber sobre un proyecto, no se limite a enviar “ácido sulfúrico”.
Enviar:

rango de concentración
temperatura de trabajo y de limpieza
tiempo de contacto (continuo, por lotes, salpicaduras)
carga mecánica (estática, dinámica, impacto)

Esto es lo que dicen los ingenieros de procesos, no sólo los catálogos.

Resistencia química y margen de seguridad mecánica del UHMWPE frente al HDPE

Desde el punto de vista químico, el UHMWPE y el HDPE están muy próximos.
En muchos gráficos, su clasificación de resistencia química parece casi la misma.

Entonces, ¿por qué los diseñadores siguen prestando más atención al UHMWPE para trabajos duros?

Porque el UHMWPE tiene:

peso molecular mucho mayor
mayor resistencia al impacto
mayor resistencia al desgaste
excelente comportamiento de deslizamiento

Así que el ventana química es similar, pero el margen de seguridad mecánica es mayor.

Lógica típica en proyectos reales:

HDPE para tanques y grandes placas en servicio blando
UHMWPE para revestimientos, zonas de impacto, fondos de vertedero, guías de cadena y protección del suelo y alfombras de carretera

Cuando se combina ataque químico + abrasión + impacto, el UHMWPE es la opción “más segura” en muchos escenarios, incluso si la clasificación química pura es la misma.

Resistencia química de los productos de limpieza de alimentos, bebidas y productos farmacéuticos

En los proyectos alimentarios y de la cadena de frío, no sólo se lucha contra las sustancias químicas.
Luchas contra ellos junto con:

aclarado repetido con agua caliente
limpieza cáustica frecuente
desinfectantes como el hipoclorito
impactos mecánicos de bandejas, carros, palés

Aquí el UHMWPE es popular:

productos para pistas de hielo y tablas
guías laterales del transportador
tablas de corte y bandas de desgaste
parachoques y almohadillas de impacto para cámaras frigoríficas

¿Por qué? Porque sí:

resiste a los álcalis y ácidos suaves típicos de la limpieza CIP
soporta la niebla salina y la salmuera
no aspira agua
mantiene baja la fricción durante mucho tiempo

Para zonas de radiación o salas de medicina nuclear, placas de polietileno plomo-boro añadir otra capa:

matriz de PE base con buen comportamiento químico
más rellenos de blindaje para neutrones y rayos gamma

De este modo, se sigue obteniendo una compatibilidad similar con muchos productos químicos de limpieza, además de la función de apantallamiento.

Ejemplo de tabla de referencia rápida para la resistencia química del UHMWPE/HDPE

Puede utilizar esta tabla dentro de sus notas de diseño.
No es una especificación completa, pero da una sensación de rapidez.

Grupo de medios de comunicación	Ejemplos típicos	Comportamiento del UHMWPE (ambiente)	Comportamiento del HDPE (ambiente)	Comentario sobre el diseño
Ácidos no oxidantes	HCl, H₂SO₄ diluido, acético	Muy bueno, poco o ningún ataque visible	Muy bueno, poco o ningún cambio visible	A menudo la primera elección para sábanas, platos y forros.
Cáusticos y álcalis	Líquidos de limpieza NaOH, KOH	Excelente, estable incluso a altas conc. si no está demasiado caliente	Excelente, también muy estable	Ideal para tanques CIP, líneas de lavado, interiores de armarios.
Soluciones salinas / salmueras	NaCl, nitratos, sulfatos	Excelente, casi sin efecto	Excelente, casi sin efecto	Bueno para fertilizantes, tanques de salmuera, hardware de cámaras frigoríficas.
Alcoholes y glicoles	Etanol, IPA, glicoles	Muy bueno, poco hinchado	Muy bueno, poco hinchado	Adecuado para sistemas de dosificación y líquidos de lavado.
Hidrocarburos alifáticos	Hexano, aceites minerales	Bueno, algo de hinchazón a mayor temperatura y durante más tiempo	Bueno, patrón similar	Vigile la carga combinada + temperatura, diseñe cierto margen.
Aromáticos/halogenados	Tolueno, xileno, disolventes clorados	Hinchazón, caída de la propiedad en servicio largo o caliente	Hinchazón, a menudo no recomendada en servicio caliente	En este caso, es mejor optar por otros plásticos y no por el UHMWPE/HDPE.
Ácidos oxidantes fuertes	HNO₃ concentrado, H₂SO₄ fuerte caliente.	Pobre, fuerte ataque y posible agrietamiento	Deficiente a limitado, especialmente a altas temperaturas	Utilizar materiales más resistentes, PE sólo para condiciones muy blandas.

Por supuesto, compruebe siempre los datos finales con el gráfico detallado, pero esto al menos le mantendrá la mente en la zona correcta.

Cómo utilizar las tablas de resistencia química antes de llamar a Dongxing Rubber

Para terminar, he aquí una breve “lista de comprobación para ingenieros” que puede utilizar antes de enviar su petición de oferta:

Enumere todos los medios, incluidos los líquidos de limpieza y los productos químicos de emergencia.
Para cada uno, escribe la concentración, la temperatura y el tiempo de contacto.
Marque las piezas que sufren impactos, deslizamientos o un gran desgaste.
Para las zonas de desgaste, piense primero en planchas y revestimientos de UHMWPE.
Para paneles grandes y estáticos con medios suaves, las placas de HDPE suelen ser suficientes.
Para blindaje y resistencia química, las placas de polietileno de plomo-boro.

Si comparte esta información con Dongxing Rubber, podremos emparejarle con:

el derecho Planchas y placas de HDPE UHMWPE
corte y mecanizado a medida
Soporte OEM/ODM para productos PP/PE, láminas de nailon, alfombrillas de suelo, tableros para pistas de hielo, etc.
opciones de venta al por mayor para sus proyectos a largo plazo

De esta forma no te limitas a “adivinar un plástico”.
Usted construye una línea que funciona estable, con menos fugas, menos mantenimiento contra incendios, y su cliente siente que realmente conoce el proceso, no sólo el catálogo.