FT-IR methodology (transmission and UATR) to quantify automotive systems

Metodología FT-IR (transmisión y UATR) para cuantificar sistemas de automoción

Cuando se utiliza la espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FT-IR) bajo el aspecto cualitativo para la caracterización de mezclas de polímeros, a menudo una simple identificación de cada uno de los polímeros existentes en la mezcla no justifica el fallo del material, ya que diferentes cantidades de cada componente pueden dar lugar a diferentes propiedades mecánicas, lo que debería ser una posible causa de fallo del material cuando se aplica a una pieza de automoción. 

Así, buscando una mejor justificación en la comprensión del análisis del fallo del material, se desarrolló una nueva metodología cuantitativa FT-IR en la región del infrarrojo medio (MIR), utilizando las técnicas de transmisión y reflectancia atenuada universal para la determinación de Acrilonitrilo Butadieno Estireno (ABS) y policarbonato (PC). El modo de transmisión fue el más adecuado. Se eligió la banda relativa (A₈₃₁ /A₂₂₃₇) para la preparación de la curva de calibración que mostró una metodología de error del 0,99%, que está dentro del límite de precisión del espectrómetro FT-IR (≤ 2%); por lo tanto, es precisa para el análisis del sistema.

INTRODUCCIÓN

Como es sabido, los polímeros exhiben estabilidad térmica, resistencia a la acción química, propiedades mecánicas, entre otros, y actualmente son uno de los materiales más utilizados, tanto en componentes externos como internos, en la industria automotriz. Los plásticos tienen un índice de confiabilidad alto y muchas ventajas sobre materiales tradicionales como el acero, aluminio y vidrio. Aproximadamente se utilizan 100 kg de plásticos dentro y/o fuera del vehículo.

En la industria automotriz europea, los plásticos o materiales termoplásticos contribuyen con el 10% del peso total del vehículo, y alrededor del 41% de este material está compuesto por polipropileno (PP), 20% poliamida o nailon (PA), 14% ABS, 6% PC, 6% poliacetal (POM), 5% polibutiletereftalato (PBT), 2% polimetacrilato de metilo (PMMA), y otros materiales. En la industria automotriz estadounidense, el 38% de los materiales plásticos están dentro del automóvil, el 29% en la carrocería, el 10% en el capó y el 23% en el sistema de tren motriz y el chasis. La elección de materiales poliméricos es del 47% para PVC, 20% PP, 5% poliuretano, y otros materiales; los no plásticos corresponden al 28%.

Las ventajas obtenidas del uso de plásticos están relacionadas con la economía de combustible e inversiones de producción. Además, la posibilidad de sofisticación en el diseño, el uso de soluciones menos tradicionales y el aumento de la seguridad impulsan la aplicación de materiales poliméricos en soluciones automotrices. Las desventajas son: inflamabilidad, baja resistencia al impacto, deterioro por acción térmica y ambiental, etc. Sin embargo, de acuerdo con la especificación requerida del material a utilizar, puede haber un tipo de polímero especialmente producido para cumplir con los requisitos de uso, superando una desventaja encontrada en un plástico común.