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HDPE

Polietileno de Alta Densidad

HDPE·Polietilenos·Semi-cristalino

El HDPE (Polietileno de Alta Densidad) es el plástico industrial por excelencia: rígido, tenaz, resistente a químicos, food-grade certificado, BPA-free y el segundo más reciclado del mundo (después del PET). Está en las botellas de leche, los garrafones de detergente, las tuberías de gas y agua, los tambores de 200 L, las cajas de cerveza, los juguetes outdoor, las bolsas tipo shopping gruesas y miles de aplicaciones donde la rigidez con tenacidad gana sobre todo lo demás.

Pero tiene dos personalidades según el grado: el de inyección (MFI 5–30) es distinto del de soplado (MFI 0.1–1) y de los grados de tubería (MFI muy bajo). Elegir mal el MFI te lleva a piezas con alabeo extremo, defectos superficiales o ESC (environmental stress cracking) en presencia de detergentes o solventes. Acá compilamos los rangos referenciales del PDS, más las preguntas que aparecen una y otra vez en planta: cómo elegir el MFI correcto, por qué los garrafones se rajan después de meses con jabón, cuándo cambiar a PP, HDPE vs LDPE, qué hace el carbon black y por qué se alabea tanto.

Aportá tu experiencia en los comentarios — los rangos cambian según fabricante y grado, y la discusión colectiva es la que nos saca de los aprietos en piso.

Los rangos mostrados en las tablas de información han sido recolectados por el equipo de MVPS. Se consideraron distintas cartas de parámetros y literatura, logrando integrar los límites menores y mayores para cada uno de los tipos de materiales.

La información debe ser cuidadosamente revisada para la elaboración de los procesos de moldeo por inyección. Los rangos finales y las tolerancias de procesamiento son responsabilidad del ingeniero a cargo.

No se recomiendan estos rangos para desarrollar tolerancias de proceso específico. MVPS siempre recomienda solicitar y consultar la carta de datos del proveedor.

Propiedades Generales

Estructura QuímicaSemi-cristalino
Peso Específico (Densidad)1,05:1
Relación L/D18 – 24:1
Razón de Compresión2 – 4:1
Factor de Tonelaje3,09 – 6,18kN/cm²
Difusividad Térmica0,1995mm²/s
Tasa de Corte Máxima40.0001/s
Encogimiento1,5 – 4%
Remolido50%
Deflexión Térmica (HDT) @ 1.82 MPa78°C
Transición Vítrea (Tg) @ 10°C/min-95°C
Ablandamiento Vicat @ 50N115°C

Secado

Temperatura de Secado49 – 60°C
Tiempo de Secado1 – 2h
Humedad Recomendada0,5%
Tipo de Secador RecomendadoAire
Punto de Rocío-40°C

Temperaturas

Masa Fundida (Melt)179 – 282°C
Nariz177 – 282°C
Frontal177 – 271°C
Central171 – 260°C
Trasera166 – 260°C
Desmoldeo38 – 102°C
Molde (Enfriamiento)21 – 91°C
Garganta de Alimentación10 – 49°C

Procesamiento

Contrapresión3,4 – 13,8bar
Velocidad de Rotación40 – 70RPM
Velocidad de InyecciónAlta
Ocupación del Barril25 – 75%
Presión de Inyección300 – 1050Pbar
Presión de Sostenimiento75 – 840Pbar
Colchón6,4 – 12,7mm

Molde

Diámetro de Corredor4,06 – 9,14mm
Diámetro de Compuerta1,02 – 2,03mm
Área de Compuerta0,81 – 3,24mm²
Espesor de Pared0,79 – 5mm

Venteos

Profundidad (Vent Depth)0,0203 – 0,0508mm
Longitud (Vent Land)0,508 – 1,02mm
Ancho (Vent / Clearance)3,05 – 6,1mm
Desahogo (Relief Channel)0,254 – 0,381mm

Preguntas frecuentes

El HDPE es un termoplástico semi-cristalino de la familia de las poliolefinas, sintetizado por polimerización del etileno con catalizadores Ziegler-Natta o de cromo. Resultado: cadena lineal con muy pocas ramificaciones (a diferencia del LDPE, que es altamente ramificado), lo que permite empaquetamiento cristalino denso (60–80% cristalinidad). Densidad típica 0.94–0.97 g/cm³ (vs 0.91–0.94 del LDPE). Flota en agua pero apenas.
HDPE: cadena lineal, alta cristalinidad, rígido, resistente a químicos, opaco. Ideal para botellas, tuberías, tambores, piezas estructurales. LDPE: cadena muy ramificada, baja cristalinidad, flexible, traslúcido. Ideal para films, bolsas, squeeze bottles, tapas blandas. LLDPE: lineal pero con ramificaciones cortas controladas — combina la tenacidad del HDPE con la flexibilidad del LDPE. Ideal para film stretch, bolsas premium, geomembranas. Regla práctica: rigidez → HDPE, flexibilidad + claridad → LDPE, films de alta resistencia → LLDPE.
Sí, food-grade aprobado por FDA y EFSA, y NO contiene BPA ni ftalatos (se sintetiza solo de etileno). Es uno de los plásticos más seguros para empaque alimentario — está en jarras de leche, contenedores de yogur, contenedores reutilizables, biberones modernos y juguetes infantiles. Para grados específicamente alimentarios pedí certificado al proveedor (los aditivos sí pueden no estar certificados). Material reciclado post-consumo para contacto con alimentos requiere proceso especial aprobado por FDA con barrera funcional.
El MFI mide cuánto plástico fundido fluye en 10 minutos a través de un dado estándar bajo 2.16 kg a 190°C (g/10min). En HDPE indica indirectamente el peso molecular y por extensión la viscosidad. MFI alto (15–30) = peso molecular bajo, viscosidad baja = grado de inyección (llena moldes complejos, ciclo rápido, pero peor impacto y peor ESCR). MFI bajo (0.1–1) = peso molecular alto, viscosidad alta = grado de soplado o tubería (mejor impacto, mejor ESCR, pero requiere otro proceso). Usar grado de soplado para inyección = subllenado. Usar grado de inyección para botellas = rotura al apretarlas.
Environmental Stress Cracking (ESC). El HDPE bajo tensión mecánica (la presión interna del líquido + el cierre apretado) + en contacto con surfactantes (detergentes, jabones, alcoholes, aceites vegetales) desarrolla microgrietas en zonas de tensión que progresan. Soluciones: (1) usar HDPE de alta densidad bimodal con copolímero (con butileno o hexeno) que tiene ESCR 10–100× mejor, (2) reducir tensiones de diseño (sin esquinas vivas, sin paredes muy delgadas), (3) eliminar tensiones residuales del molde (mold temp alta, holding pressure correcta), (4) test estándar: ASTM D1693 con Igepal CO-630 a 50°C.
Encogimiento muy alto: 1.5–3%, el más alto de los commodities. Y peor: encoge mucho más en la dirección del flujo (~2–3%) que perpendicular (~1–1.5%), causando alabeo severo en piezas grandes y planas (cajas, tapas). Soluciones: (1) pared uniforme sin variaciones >15%, (2) molde caliente (50–65°C) para cristalización completa y simétrica, (3) tiempo de enfriamiento generoso — HDPE es lento para cristalizar, ciclos cortos = pieza con cristalinidad incompleta que sigue contrayéndose en almacén, (4) puerta en el centro de la pieza, no en un extremo, para flujo radial balanceado, (5) considerá HDPE con talco o nanosilica para reducir el encogimiento diferencial.
Normalmente no. El HDPE es muy poco higroscópico (<0.01% de humedad ambiente), por debajo del umbral crítico. Por eso el PDS marca 'Aire' como tipo de secador o directamente sin secado. Excepción: grados con cargas (fibra de vidrio, talco, negro de humo en concentración alta) sí pueden necesitar secado ligero a 80°C por 1–2 h, porque el filler absorbe humedad. Si ves silver streaks o burbujas, sospechá del filler antes que del HDPE base, o del color masterbatch mal almacenado.
El PDS marca 27–66°C. Más caliente (50–65°C) = mayor cristalinidad final, mejor brillo, menos tensiones residuales, mejor ESCR, pero ciclo significativamente más largo. Más frío (30–45°C) = ciclo más corto y producción alta, pero piezas con cristalinidad incompleta que seguirán contrayendo en almacén y con mayor riesgo de alabeo. Para botellas/garrafones (donde la rigidez final y el ESCR importan): 50–60°C. Para piezas commodity sin requisitos críticos (cajas, palets): 30–45°C para optimizar producción.
HDPE gana en: resistencia al impacto a baja temperatura (incluso a –40°C, mientras PP se vuelve frágil), barrera a humedad, ESCR con detergentes (si elegís grado bimodal), facilidad de soldadura. PP gana en: temperatura de uso (120°C vs 80°C del HDPE), rigidez, brillo, capacidad de hacer living hinges (HDPE no resiste flexión repetida en una bisagra). Regla práctica: para garrafones, jugs, tambores, tuberías, tapas duras de jugo de naranja → HDPE. Para tapas con bisagra, contenedores microondables, autoclavables → PP. Para juguetes outdoor en climas fríos → HDPE (no quiebra al impacto en invierno).
Sin protección, no. El HDPE puro se vuelve frágil y pierde tenacidad bajo UV en 6–12 meses al exterior. Solución estándar: HDPE con carbon black (2–2.5% de negro de humo) — es el más resistente UV de todos los plásticos commodity, dura 20+ años al sol (es el de las tuberías de gas y las geomembranas). Si necesitás color: grados con HALS + estabilizadores UV blancos/colores, pero menor vida útil (5–10 años). Para muebles de jardín y juguetes outdoor → HDPE estabilizado UV. Para infraestructura crítica (tuberías de agua/gas) → HDPE PE100 con carbon black, certificación EN 1555/12201.

Fuentes

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