• DEFINICIÓN
  • FABRICACIÓN
  • CARACTERÍSTICAS GENERALES
  • CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS
  • VENTAJAS RESPECTO AL ACERO

El PRFV (Plástico Reforzado con Fibra de Vidrio) es un material compuesto (composite), formado por una matriz de plástico o resina reforzada con fibras de vidrio. Frecuentemente se le denomina con las siglas GFRP (Glass-Fiber Reinforced Plastic), GRP (Glass Reinforced Plastic), o de manera más informal, «fibra de vidrio».

La resina es un plástico termoestable (no se funde con el calor) que proporciona una gran resistencia a la compresión y a la corrosión química. La fibra de vidrio consiste en filamentos cerámicos obtenidos de moldear el vidrio en hilos muy finos que adquieren propiedades como alta resistencia a la tracción. La combinación de ambos materiales genera un material compuesto con características como alta resistencia mecánica y alta resistencia química.

Perfiles PRFV
Defrasa PRFV Información PRFV - 1
Pelos
Resinas

La resina utilizada puede ser de poliéster ortoftálica o isoftálica (C10H8O4), de viniléster (-C≡CH2) y fenólica, entre otras. Aporta propiedades de muy alto valor añadido como durabilidad o la baja densidad. Este material es la solución para cargas mecánicas considerables y entornos de moderada o elevada corrosión.

Las dos maneras más comunes de fabricación de productos en PRFV:

Pultrusión: útil para fabricación de perfiles. 

Es un proceso productivo de conformado de materiales plásticos termoestables para obtener perfiles de plástico reforzado, de forma continua, sometiendo las materias primas a un arrastre y parado por operaciones de impregnado, conformado, curado y corte. Este proceso se caracteriza por un buen acabado superficial

  1. Desenrollado y refuerzo: Se tiran de las fibras de vidrio enrolladas en bobinas. Opcionalmente se pueden reforzar los perfiles con unas telas de fieltro.
  2. Impregnación y control: Se impregna en una solución con la resina plástica, catalizadores, pigmentos, etc.
  3. Preformado: Se dirige el material y se retira el exceso de resina con un dado de preformado.
  4. Conformado: Se calienta y se le da al material la forma deseada con el dado de pultrusión.
  5. Postcurado: Se enfría el material y tras el endurecimiento de éste un dispositivo de tracción tira de todo el material.
  6. Corte: Se corta el perfil.
Defrasa PRFV Información PRFV - 2

Moldeado: útil para fabricación de rejillas:

Los moldes de compresión también pueden trabajar con polímeros cuya materia prima contiene fibras de refuerzo como el PRFV (típicamente esta técnica no se usa con polímeros reforzados con fibras). En el molde de compresión se introduce una preforma del polímero, colocando las fibras en la orientación necesaria. Éste se cierra y el material adopta la forma con la presión y calor. Este polímero en específico no consigue la geometría por reticulación, en cambio la orientación de las fibras durante la compresión ayuda a que el plástico adopte su forma final.

El moldeado por compresión ofrece un excelente detallado de geometrías con patrones repetitivos y con él se pueden conseguir formas bastante creativas. Es además un proceso de 20 minutos de curado.

Defrasa PRFV Información PRFV - 3

El PRFV presenta unas ventajas como material que en los últimos años está volviéndose muy competitivo, superando al acero o al aluminio.

Defrasa PRFV Información PRFV - 4

Rigidez y resistencia mecánica

Defrasa PRFV Información PRFV - 5

Resistencia a la corrosión

Defrasa PRFV Información PRFV - 6

Resistencia al fuego

Defrasa PRFV Información PRFV - 7

Gran durabilidad

Defrasa PRFV Información PRFV - 8

Fácil de Instalar

Defrasa PRFV Información PRFV - 9

Aislante térmico

Defrasa PRFV Información PRFV - 10

Gran Variedad

Defrasa PRFV Información PRFV - 11

Diseño Personalizado

 

  • Rigidez y resistencia mecánica. La composición de 60% vidrio y 40% resina da una alta resistencia a carga.
  • Resistencia a la corrosión. El prfv ofrece una resistencia a una amplia variedad de ácidos y sustancias agresivas (ver tabla de resistencias químicas). Las resinas isoftálicas vienen bien para los ambientes de corrosión moderada, mientras que las resinas viniléster se reservan para los ambientes más agresivos.
  • Resistencia al fuego. Está preparado para auto extinguir el fuego. Test ASTM E-84.
  • Bajo/nulo mantenimiento, gran durabilidad. Es una de las características más interesantes. El acero o el aluminio pueden parecer al principio más baratos, pero debido al mantenimiento que estos requieren, el PRFV sale más rentable a lo largo de los años.
  • Fácil de instalar. Su corte es sencillo y su densidad (alrededor de 4 veces menor que el acero inoxidable) dota al material de una ligereza que facilita enormemente la instalación.
  • Aislante eléctrico y térmico. Esta es una competencia que lo hace especialmente interesante en ambientes con peligros relacionados con la electricidad o el fuego. Esta es una ventaja evidente frente al acero.
  • Alta variedad de colores y diseños: éste último influye en sus propiedades mecánicas.

TIPOS DE RESINAS

Tipo de resina

Base de la resina

Descripción

Resistencia a la corrosión

Índice de propagación de llama (ASTM E84)

VEFR-25

Viniléster

Resistencia superior a la corrosión y resistencia al fuego

Excelente

Clase I, 25 o menos

VEFR-10

Viniléster

Resistencia superior a la corrosión y resistencia mejorada al fuego

Excelente

Clase I, 10 o menos

IFR-25

Poliéster isoftálica

Resistencia a la corrosión de ambientes industriales y resistencia al fuego

Muy buena

Clase I, 25 o menos

IFR-10

Poliéster isoftálica

Resistencia a la corrosión de ambientes industriales y resistencia mejorada al fuego

Muy buena

Clase I, 10 o menos

IFGR-30

Poliéster isoftálica

Resistencia a la corrosión de ambientes industriales alimenticios y resistencia al fuego

Muy buena

Clase I, 30 o menos

OFR-25

Ortoftálica

Resistencia moderada a la corrosión y resistencia al fuego

Moderada

Clase I, 25 o menos

MP-5

Fenólica

Resistencia baja al humo y resistencia superior al fuego

Muy buena

Clase I, 5 o menos

O-CR

Ortoftálica

Resistencia moderada a la corrosión

Moderada

No

RESITENCIAS QUÍMICAS

Sustancia química

Resina Isoftálica

Resina Viniléster

Concentración (%)

Máxima temperatura (ºC)

Concentración (%)

Máxima temperatura (ºC)

Ácido Acético

50

52

50

82

Hidróxido de aluminio

100

71

100

82

Cloruro de amonio

T

77

T

99

Hidróxido de amonio

28

NR

28

38

Bicarbonato de amonio

15

52

50

70

Sulfato de amonio

T

77

T

99

Benceno

NR

NR

NR

NR

Ácido benzoico

SAT

66

SAT

99

Bórax

SAT

77

SAT

99

Carbonato de calcio

T

77

T

82

Nitrato de calcio

T

82

T

99

Cloruro de carbono (IV)

NR

NR

100

65

Cloro, gas seco

-

60

-

99

Agua con cloro

SAT

27

SAT

93

Ácido crómico

5

21

10

65

Ácido cítrico

T

77

T

99

Cloruro de cobre

T

77

T

99

Cianuro de cobre

T

77

T

99

Nitrato de cobre

T

77

T

99

Etanol

50

24

50

38

Etilenglicol

100

32

100

93

Cloruro de hierro

T

77

T

99

 

T

77

T

99

Formaldehído

50

24

T

65

Gasolina

100

27

100

82

Glucosa

100

77

100

99

Glicerina

100

66

100

99

Ácido Bromhídrico

50

49

50

65

Ácido clorhídrico

37

24

37

65

Peróxido de hidrógeno

5

38

30

65

Ácido láctico

T

77

T

99

Cloruro de litio

SAT

66

SAT

99

Cloruro de magnesio

T

77

T

99

Nitrato de magnesio

T

60

T

99

Sulfuro de magnesio

T

77

T

99

Cloruro de mercurio (II)

100

66

100

99

Cloruro de mercurio (I)

T

60

T

99

Cloruro de níquel

T

77

T

99

Sulfuro de níquel

T

77

T

99

Ácido nítrico

20

21

20

49

Ácido oxálico

T

24

T

99

Ácido perclórico

NR

NR

30

39

Ácido fosfórico

100

49

100

99

Cloruro de potasio

T

77

T

99

Dicromato de potasio

T

77

T

99

Nitrato de potasio

T

77

T

99

Sulfuro de potasio

T

77

T

99

Propilenglicol

T

77

T

99

Acetato de sodio

T

71

T

99

Bisulfato de sodio

T

77

T

99

Bromato de sodio

T

77

T

99

Cianuro de sodio

T

77

T

99

Hidróxido de sodio

NR

NR

25

82

Nitrato de sodio

T

77

T

99

Sulfato de sodio

T

77

T

99

Cloruro de estaño (IV)

T

71

T

99

Ácido sulfúrico

25

24

75

38

Ácido tartárico

T

77

T

99

Vinagre

100

77

100

99

Agua destilada

100

77

100

82

Nitrato de zinc

T

77

T

99

Sulfato de zinc

T

77

T

99

NR = No Recomendable, T = Todas las concentraciones, SAT = Solución saturada

CARACTERÍSTICAS FÍSICAS

Cararteristicas_Fisicas_PRFV

Propiedades mecánicas (perfiles)

 

Longitudinal

Transversal

Densidad

2 000 g/cm3

Resistencia Tracción

250 MPa

60 MPa

Resistencia flexión

250 MPa

60 MPa

Módulo E (tracción)

23 000 MPa

8 000 MPa

Módulo E (flexión)

25 000 MPa

9 000 MPa

Elongación en rotura

1,0 – 1,8 %

Resistencia a la compresión

300 MPa

90 MPa

Módulo de compresión

10 000 MPa

4 000 MPa

Resistencia al impacto

1 600 J/m

Dureza barcol

40

Propiedades en el tiempo

 

Corto tiempo

Largo tiempo

Longitudinal

Transversal

Longitudinal

Transversal

Resistencia a la flexión

135 MPa

20 MPa

70 MPa

20 MPa

Resistencia a la tensión

135 MPa

20 MPa

70 MPa

15 MPa

Resistencia a la compresión

135 MPa

25 MPa

70 MPa

20 MPa

Coeficiente de dilatación lineal longitudinal-transversal

17 MPa

-

8 MPa

-

Propiedades eléctricas y térmicas

Resistencia interlaminar al corte

35 MPa

Resistencia específica de aislamiento

1010 - 1015 Ohm/cm

Resistencia superficial

1010 - 1013 Ohm

Resistencia dieléctrica

5-10 kV/mm

Índice CTI

KA 3c / KB 500 / KC 600

Constante dieléctrica

< 5

Factor de disipación

0,01

Coeficiente de expansión térmica

12 × 10-6 I/K

Conductividad térmica

0,2 – 0,6 W/K·m

Capacidad de calentamiento

1,0 – 1,2 kJ/Kg·K

Temperatura continua máxima

-100 °C +155 °C (180)

Absorción de agua

< 0,15 %

Temperatura crítica bajo carga

200 °C

Resistencia a la incandescencia

Nivel 2b

Resistencia al fuego

ASTM E84

Es interesante comparar el PRFV y el acero según sus usos más comunes.

Cuando hablamos de rejillas, las de acero al carbono galvanizado tienen unos precios similares, pero tienen menos resistencia a la corrosión química y necesitan más mantenimiento. Incluso una rejilla de acero de pletina portante de 3 mm tiene unas características mecánicas similares a las de una de PRFV, pero el plástico pesaría la mitad que el acero, lo cual facilita considerablemente su instalación. Además de esto hay que recordar el buen comportamiento que tiene el PRFV como aislante eléctrico.

La perfilería pultrusionada en PRFV también tiene ventajas frente a las de acero: su alta resistencia química permite que la corrosión no altere sus propiedades mecánicas, lo que la convierte en candidata perfecta para su uso estructural en ambientes donde la corrosión representa un agente dañino importante. También es una ventaja importante la manejabilidad del material en comparación con el acero. La mecanización es más simple y la manipulación y montaje no suelen necesitar herramientas elaboradas o maquinaria pesada.

Defrasa PRFV Información PRFV - 12