Guía de materiales · datos con fuentes

Materiales para mandriles de plástico: PVC, PP, PEAD, PS y ABS frente a frente

ROLL Lab · actualizado el 24/10/2026 · fuentes al final de la página

Panorama: tres familias, siete variantes

Casi todos los mandriles de plástico para bobinas industriales en Europa se fabrican con tres polímeros: PVC rígido (también llamado PVC-U, no plastificado), polipropileno (PP) y polietileno de alta densidad (PEAD, en inglés HDPE). De cada uno existen versiones vírgenes, recicladas y, en el caso del PP, cargadas con carbonato cálcico (CaCO₃). Dos materiales aparecen en nichos: el ABS y el poliestireno (PS), sobre todo en mandriles pequeños para cintas, etiquetas y films técnicos.

Una advertencia antes de los números. Las propiedades de un mandril dependen del compuesto (formulación, cargas, estabilizantes, proporción de reciclado) y del proceso (extrusión, enfriamiento, calibrado). Los valores que siguen son intervalos típicos de los polímeros base: sirven para entender las diferencias, no para firmar un pliego de especificaciones. Para eso hacen falta la ficha técnica del proveedor y un ensayo.

Propiedades de los polímeros frente a frente

Fuentes: HDT de SpecialChem (intervalos por familia de polímero); relación de fluencia según los requisitos de la EN 13476-2 conforme a la EN ISO 9967; densidades, módulos y transiciones vítreas de la literatura técnica sobre polímeros. Elaboración ROLL Lab.

Dos lecturas útiles. La primera: el PVC tiene un módulo casi doble que el PP y el PEAD. A igual pared, un mandril de PVC es mucho más rígido, y la rigidez cuenta contra el pandeo de la pared. La segunda: las dos HDT cuentan historias distintas. Con una carga ligera (0,46 MPa) el PP aguanta más de 100 °C; con una carga alta (1,8 MPa) baja a 50–60 °C. Un mandril bajo una bobina pesada trabaja más cerca del segundo caso.

Cómo leer una ficha técnica

Los valores de dos fichas solo se comparan si proceden de los mismos ensayos, sobre probetas acondicionadas a 23 °C. Las normas que hay que buscar son pocas:

• densidad: ISO 1183, en g/cm³;
• módulo de tracción: ISO 527; módulo de flexión: ISO 178, en MPa o GPa. Es el dato que más cuenta contra el pandeo de la pared;
• temperatura de flexión bajo carga (HDT): ISO 75, con 1,8 MPa (método A) o 0,45 MPa (método B). Para un mandril bajo una bobina pesada, el valor a 1,8 MPa es el más realista;
• temperatura de reblandecimiento Vicat: ISO 306;
• resiliencia Charpy: ISO 179, útil si también se mide a −20 °C para quien trabaja con frío;
• fluencia en tracción: ISO 899-1. Pocos proveedores la facilitan, pero es el dato más cercano al comportamiento del mandril en el tiempo.

Una ficha sin método de ensayo no permite comparar: pídela completa.

Comparación de mandriles acabados: los datos del ROLL Lab

Las propiedades del polímero no bastan: cuenta el mandril acabado. La tabla recoge las estimaciones del ROLL Lab sobre mandriles de la misma medida. Los valores son relaciones respecto a un mandril de cartón de la misma medida, tomado como 1.

Cómo leer la tabla:

• La resistencia al 3 % en el plástico sigue el criterio de la ISO 9969; el cartón suele ensayarse según la ISO 11093-9, hasta el primer colapso. Los ensayos tienen velocidades distintas (2–5 mm/min frente a 50–65 mm/min): la relación es orientativa, no una medida homogénea.
• Los ciclos son mínimos observados en uso, no límites. El dato del PEAD virgen (más de 3), inferior al del reciclado (más de 5), figura así en los datos recogidos.
• Son ensayos cortos: no incluyen la fluencia de semanas, que penaliza más al PP y al PEAD.

Puedes usar la calculadora de abajo o abrir a página completa el cálculo del peso del mandril de plástico, con método y fuentes.

Temperatura: el criterio que divide

El calor es el primer filtro de la elección. Las estimaciones del ROLL Lab indican que a 50 °C la resistencia de un mandril de PVC virgen baja cerca de un 20 % respecto a 25 °C, y la del PVC reciclado, cerca de un 30 %. El PVC tiene la transición vítrea hacia los 80 °C: al acercarse, la rigidez se desploma. El PP, semicristalino, pierde rigidez de forma más gradual, pero parte de un valor más bajo. El PEAD es el más sensible de los tres a igual carga.

Una regla práctica del ROLL Lab, que hay que verificar caso por caso: hasta 35–40 °C de servicio, los tres polímeros se manejan con el margen de pared adecuado; entre 40 y 60 °C conviene el PP o un PVC con margen amplio; por encima de 60 °C continuos se sale del campo de los mandriles de plástico estándar.

La deformación por calor se ve incluso a simple vista: los mandriles largos almacenados al sol por un lado se curvan como un plátano. En las observaciones del ROLL Lab el efecto al sol es más marcado en el PVC reciclado y el PEAD reciclado.

Fluencia: la resistencia que baja con el tiempo

Bajo carga constante, un plástico sigue deformándose poco a poco. Para un mandril significa que el diámetro interior se cierra en los días y semanas posteriores al bobinado. Las normas de tubos termoplásticos dan una referencia útil: la EN 13476-2 exige una relación de fluencia a dos años (EN ISO 9967) de hasta 2,5 para el PVC-U y de hasta 4 para PP y PE. Traducido: a los dos años, la rigidez efectiva del PVC puede bajar al 40 % de la inicial, y la del PP y el PE, al 25 %.

Para una bobina que pasa semanas en el almacén, no años, la caída es menor pero no despreciable. En los cálculos de esta guía, el ROLL Lab usa un factor a largo plazo de unos 0,65 para el PVC y 0,45 para PP y PEAD a 23 °C, más bajo con calor. Son hipótesis prudentes que hay que ajustar con ensayos de carga constante. Resistencia y fluencia en detalle.

Frío y UV

Con frío, los polímeros se vuelven más rígidos, pero también más frágiles al impacto. El PP homopolímero tiene la transición vítrea cerca de 0 °C: una bobina cargada en un camión en invierno puede partir el mandril si se cae. El PP copolímero y el PEAD son mucho más tenaces. El PVC rígido bajo cero se vuelve sensible a las entallas.

Al sol, la radiación UV rompe las cadenas del polímero. El PP sin estabilizar es el más expuesto; el PEAD con negro de humo (el mismo principio que en las tuberías de agua) es el más resistente; el PVC estabilizado tiende a decolorarse y a perder resiliencia en superficie. Mandriles para exterior.

Virgen, reciclado y cargado

Reciclado postindustrial y posconsumo. Muchos mandriles de PVC y PEAD se fabrican total o parcialmente con material reciclado. Hay dos cosas que preguntar: de dónde viene (recortes de producción o residuos de recogida) y con qué regularidad. Para el PPWR solo cuenta el reciclado posconsumo. Para el contacto alimentario, el reciclado solo se admite si procede de procesos conformes al Reglamento (UE) 2022/1616.

Prestaciones. Según los datos del ROLL Lab, a igual medida el PVC reciclado tiene una resistencia al 3 % cerca de una cuarta parte inferior a la del virgen (1,23 frente a 1,58 respecto al cartón) y pierde más con el calor. No es un defecto si la pared está dimensionada en consecuencia.

Cargas. El PP cargado con carbonato cálcico es más rígido y más barato que el PP puro, pero pesa más y se comporta de otro modo en el reciclaje: ya con un 15 % de carbonato la densidad supera la del agua y, en la balsa de separación, el mandril se hunde con los materiales pesados (elaboración ROLL Lab sobre las densidades).

PS y ABS: los mandriles pequeños y precisos

El poliestireno (PS, también de alto impacto, HIPS) es rígido, ligero y fácil de inyectar o extruir con tolerancias estrechas. Se usa en mandriles pequeños para cintas, etiquetas y films finos, y en tapones y bridas. Su límite es la fragilidad al impacto y con frío.

El ABS une rigidez, precisión dimensional y buena tenacidad incluso a baja temperatura. Se usa en mandriles reutilizables de precisión, por ejemplo en electrónica y films técnicos, y donde se busca un aspecto cuidado. Cuesta más que los demás plásticos y se recicla en flujos menos extendidos.

Aditivos y sustancias que hay que conocer

• Estabilizantes del PVC: hoy, de calcio-zinc o de estaño. El PVC reciclado puede contener trazas de estabilizantes de plomo usados en el pasado; el reglamento REACH (Reglamento (UE) 2023/923) limita el plomo en el PVC, con excepciones temporales para el PVC recuperado. Pide la declaración del proveedor.
• Metales pesados en los envases: el PPWR fija un límite de 100 mg/kg para la suma de plomo, cadmio, mercurio y cromo hexavalente (art. 5).
• Colorantes y negro de humo: el negro hace al mandril más resistente al sol, pero dificulta que los lectores ópticos de las plantas de selección lo reconozcan.
• NIAS: sustancias añadidas no intencionadamente, presentes sobre todo en los reciclados. Cuentan para el contacto alimentario.

Qué material para cada uso

Prueba con tus datos aquí abajo; el método, las hipótesis y las fuentes están en su página: el test para elegir entre PVC, PP y PEAD.

Fichas por material: mandriles de PVC, mandriles de PP, mandriles de PEAD.

Preguntas frecuentes

Más información

Fuentes

1. SpecialChem, Heat Deflection Temperature of Plastics, specialchem.com
2. EN 13476-2, relación de fluencia según EN ISO 9967 (PVC-U ≤ 2,5; PP y PE ≤ 4 a 2 años)
3. ISO 9969:2007, rigidez anular de los tubos termoplásticos
4. Reglamento (UE) 2025/40 (PPWR), arts. 5 y 7, EUR-Lex
5. Reglamento (UE) 2022/1616 sobre los materiales y objetos de plástico reciclado destinados a entrar en contacto con alimentos
6. Reglamento (UE) 2023/923 (REACH, anexo XVII: plomo en el PVC)
7. Decisión 97/129/CE de la Comisión, sistema de identificación de materiales de envase
8. Elaboración ROLL Lab (factores a largo plazo, densidad de los compuestos cargados, tabla de usos)
9. ISO 1183, ISO 527, ISO 178, ISO 75, ISO 306, ISO 179, ISO 899-1 (métodos de ensayo de plásticos)