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| Objetos cotidianos de plástico. |
Lo complejo e interesante de los plásticos.
El plástico, un material sintético que se obtiene por el fenómeno de la polimerización, que no es más que la reacción entre moléculas simples hasta formar un polímero final,incluyendo los elementos más inesperados pero que logran dar forma a materiales que son moldeados por sus propiedades de elasticidad y flexibilidad, donde previamente se le es aplicado sustancias similares y estructuras que carecen de un punto fijo de evaporación y para el que se le da un sin fin de aplicaciones, que se materializan en el día a día del ser vivo. Su origen químico deriva de la multiplicación semi-natural de los átomos de carbono y de compuestos orgánicos derivados del petróleo y otras sustancias naturales.
Dependiendo de la forma de las macromoléculas surgirán tipos de plásticos que tendrán características diferentes pero interesantes:
-Al encontrarse desordenadas tienen un estado amorfo y suelen ser frágiles.
-Pueden estar alineadas, reciben el nombre de cristalitas y es un cuerpo sólido.
-Los plásticos parcialmente cristalinos son opacos pero son más resistentes que los amorfos.
-Cuando los plásticos están entrelazados pueden ser moldeados de forma reversible.
-Los termoplásticos son moldeados a favor dependiendo del calor.
-Los plásticos que poseen macromoléculas entrelazadas no pueden ser moldeadas de forma reversible.
Existen más de cien tipos de plásticos, los más comunes son sólo seis y son identificados con un número que va dentro del triángulo del reciclaje.
Plásticos termoendurecidos.
Para su formación, los químicos se introducen en las macromoléculas originales así como también grupos de reactivos de moléculas que actúan como grapas entre las cadenas, y al formarse una red de malla abierta por las macromoléculas, dan origen a plásticos elásticos como por ejemplo una goma, técnicamente se llaman elastómeros.
Polímeros termoplásticos. (También llamados pistómeros o termoplásticos).
Son polímeros que de manera reiterativa se pueden reblandecer por la acción del calor y endurecer al enfriase. Pueden llegar a fundirse sin que tenga lugar su descomposición químico siempre que no se alcance una determinada temperatura y se evita la descomposición. Están constituidos por macromoléculas lineales o ramificadas que, a partir de cierta temperatura, inferior a la de descomposición, deslizan entre sí de modo que el material adquiere una fluidez viscosa.
Para que un polímero tenga aplicación como termoplástico debe tener una temperatura de transición vítrea Tg si se trata de un material amorfo, o una temperatura de fusión Tm si se trata de un material cristalino, superior a la temperatura ambiente. Por lo general los materiales termoplásticos presentan un buen conjunto de propiedades mecánicas, son fáciles de procesar, reciclables y bastante económicos. La principal desventaja deriva del hecho de que son materiales que funden, de modo que no tienen aplicaciones a elevadas temperaturas puesto que comienzan a reblandecer por encima de la Tg, con la consiguiente pérdida de propiedades mecánicas.
Poliolefinas. (polietileno, polipropileno, polibuteno, polisobutileno, etc.)
El polietileno es un termoplástico fabricado a partir del etileno que es elaborado a partir del etano, uno de los componentes del gas natural, en forma de gránulos o de polvo blanco. Sus propiedades técnicas depende de la masa molecular, la ramificación de la cadena y el grado de cristalinidad, por lo que el método de elaboración influye considerablemente, especialmente la presión. Todos los polímeros derivados del etileno tienen una gran resistencia a los productos químicos, ácidos, bases, aceites, grasas, disolventes pero sin embargo, su resistencia es moderada para los hidrocarburos normales y clorados. Debido a su gran facilidad de extrusión los polietilenos son muy utilizados para recubrimientos de otros materiales , papel, cartón, aluminio así como también para embalajes.
El etileno, según la temperatura a que se someta puede transformarse en dos tipos de polímeros:
PEAD (HDPE) Polietileno de alta densidad
Es un polietileno de alta densidad, es un termoplástico fabricado a partir del etileno a temperaturas inferiores a 70 oC y presión atmosférica (proceso Ziegler-Natta). Polimeriza con estructura lineal (de tipo cristalino), y densidad comprendida entre 0,94 y 0 ́96 kg/dm. Es muy versátil y se lo puede transformar de diversas formas como inyección, soplado, extrusión, o rotomoldeo.
Usos y aplicaciones:
El PEAD , polietileno de alta densidad, se utiliza para fabricar bolsas, cajas de botellas, tuberías, juguetes, cascos de seguridad laboral. Gracias a su estructura lineal sirve para cuerdas y redes de pesca, lonas para hamacas La resistencia térmica permite usarlo para envases que deban ser esterilizados en autoclave (leche, sueros, etc…) También en construcción se utiliza así como en tuberías para gas, telefonía, agua potable, minería, drenaje y uso sanitario.
Características:
-Resistente a las bajas temperaturas.
-Irrompible.
-Impermeable.
-No tóxico.
Polietileno de baja densidad (PEDB).
Se produce a temperaturas de unos 170 o centígrados y 1.400 atmósferas de presión. El etileno se transforma en un polímero con aspecto de polvillo blanco, estructura muy ramificada que es amorfa. Algunos de los carbonos, en lugar de tener hidrógenos unidos a ellos, tienen asociadas largas cadenas de polietileno y densidad comprendida entre 0′ 91-0,93 kg/dm.
Usos y aplicaciones.
El PEBD, polietileno de baja densidad, se utiliza para fabricar bolsas flexibles, embalajes industriales, techos de invernaderos agrícolas, entre otros y gracias a su resistencia dieléctrica, se utilizan para aislante de cables eléctricos. Por su recubrimiento de hormigón fresco, evita la evaporación prematura del agua y la preserva del agua helada. Posee un revestimiento de encofrados, facilitando el desmoldeo y dando un perfecto acabado al cemento.
Características
-Gran flexibilidad.
-Extraordinaria resistencia química y eléctrica.
-Resistente a las bajas temperaturas.
-Iirrompible.
-Impermeable.
-No tóxico.
-Es versátil.
-Económico.
-Fácil de fabricar.
Se transforma por inyección, soplado, extrusión, o rotomoldeo.
PP Polipropileno.
Es un termoplástico que se obtiene por polimerización del propileno. Los polipropilenos se forman agregando etileno durante el proceso.
Usos y aplicaciones.
Soporta bien temperaturas cercanas a los 100 oC por lo que se utiliza para tuberías de fluidos calientes, para la fabricación de piezas de automóviles, electrodomésticos, cajas de baterías, jeringas desechables, tapas en general, envases, baldes, todo tipo de cartelería interior y exterior, etc…Cuando sus moléculas tienen una estructura lineal se utiliza para rafias y monofilamentos, fabricación de moquetas, cuerdas, sacos tejidos, cintas para embalaje, pañales desechables, entre otros.
Características.
-Plástico rígido de alta cristalinidad y elevado Punto de Fusión.
-Excelente resistencia química y baja densidad (la más baja de todos los plásticos).
-Al adicionar cargas talco, caucho o fibra de vidrio, se refuerzan sus propiedades hasta transformarlo en un polímero de ingeniería.
-Es muy sensible al frío y a la luz ultravioleta por lo que envejece rápidamente, y necesita estabilizantes a la luz.
-Económico.
-Resistente a la temperatura.
-No tóxico.
-Es transformado en la industria por los procesos de inyección, soplado y extrusión/termoformado.
-Fácil manipulado, se puede cortar, perforar y troquelar.
Polimerización del estireno. (Poliestirenos, Copolímeros ABS y ASA)
PS Poliestireno
El poliestireno estructuralmente, es una larga cadena hidrocarbonada, con un grupo fenilo unido cada dos átomos de carbono. Las materias primas que se necesitan para la fabricación del estireno son el etileno y el benzeno.
Hay tres clases de poliestireno:
PS Cristal: Es un polímero de estireno monómero que es un derivado del petróleo, cristalino y de alto brillo.
PS Alto Impacto: Es un polímero de estireno monómero con oclusiones de polibutadieno que le confiere alta resistencia al impacto.
Usos y aplicaciones:
Se puede utilizar para la creación de en envases, vasos, platos y cubiertos desechable, neveras portátiles, máquinas de afeitar desechables, juguetes, cassettes, aislantes térmicos y acústicos.
Características:
-Ignífugo
-No tóxico.
-Transparente.
-Irrompible.
-Fácil limpieza.
-Fácil de serigrafiar.
-Fácil de manipular,
-Se puede cortar, taladrar, perforar, troquelar.
-El ABS fue desarrollado para conseguir alta fluidez y rigidez, a la vez acrilonitrilo que un buen comportamiento al impacto, característica que anteriormente no cumplía butadieno-estireno.
El ABS como un copolímero del PS:
Nace de la polimerización de tres elementos; el acrilonitrilo, el butadieno y el estireno. El acrilonitrilo aporta buena resistencia química, brillo, resistencia térmica y resistencia al desgaste. El butadieno le confiere buen comportamiento al impacto. El estireno aporta moldeabilidad y buena estabilidad dimensional. Su termoplástico contenido varía entre un 65 y 80%.
Características:
-Buena resistencia al impacto de altas y bajas temperaturas.
-Excelente rigidez.
-Excelente brillo y aspecto superficial.
-Resistencia al rayado.
-Buena resistencia a los agentes químicos. Excelente procesabilidad.
-Existe ABS para cromar.
Usos y aplicaciones:
Sus aplicaciones van desde aparatos de fax, carcasas de los monitores de ordenador y de aparatos eléctricos en general, enchufes. Se utilizan tipos anticalóricos reforzados con fibra de vidrio, cromables, etc. en retrovisores, piezas eléctricas, parrillas de radiadores, en los mandos de control.
Plásticos de estireno-butadieno. SBP. Termoplástico.
Copolímeros de estireno-butadieno: También llamados hules sintéticos. Contienen un 25% de estireno y un 75% de butadieno y se utilizan en la fabricación de llantas, espumas, aislamiento de alambres y cables eléctricos, mangueras. Los copolímeros de estireno-butadieno con mayor contenido de butadieno, hasta de 60%, se usan para hacer pinturas y recubrimientos ahulados. Para mejorar la adhesividad, en ocasiones se incorpora el ácido acrílico o los ésteres acrílicos, que elevan la polaridad de los copolímeros.
MBS: Se obtienen injertando metacrilato de metilo o mezclas de metacrilato y estireno, en las cadenas de un hule de estireno-butadieno.
Acrílicos:Copolímeros de metacrilato-butilacrilato-estireno o de metacrilato-hexilacrilato-estireno.
Otros copolímeros importantes del estireno, se realizan polimerizando en suspensión, estireno en presencia de divinil-benceno, para obtener materiales entrecruzados, que por sulfonación y otras reacciones químicas se convierten en las conocidas resinas de intercambio iónico.
CPE. Los polietilenos clorados se obtienen del clorado polietileno de alta densidad con 30% a 40% de cloro. Tienen baja cristalinidad y baja temperatura de transición vítrea.
EVA. Copolímero del etileno y acetato de vinilo con 30% a 50% del acetato, posee propiedades elastoméricas.
Polímeros halogenados.
También llamados; policloruros de vinilo, copolímeros vinílicos, politetrafluoretileno o teflón, polifluoruro de vinilo. Se produce a partir de dos materias primas naturales: gas 43% y sal común (*) 57%. Estructuralmente, el PVC es similar al polietileno, con la diferencia que cada dos átomos de carbono, uno de los átomos de hidrógeno está sustituido por un átomo de cloro. A este polímero termoplástico es necesario añadirle aditivos, plastificantes, elastificantes, cargas y otros polímeros para que adquiera las propiedades que permitan su utilización en las diversas aplicaciones. Así, puede ser flexible o rígido; transparente, translúcido o completamente opaco; frágil o tenaz; compacto o espumado . El PVC rígido no lleva aditivos plastificantes . El flexible o plastificado, sí los lleva .
Usos y aplicaciones:
Envases, perfiles para marcos de ventanas, puertas, tuberías de desagües, mangueras, aislamiento de cables, juguetes, envolturas para golosinas, películas flexibles para envasado, papel vinílico, objetos termoconformados industriales y domésticos. Tableros para mesas de trabajo y estanterías para laboratorios. Aparatos electrodomésticos.
Características.
-Su capacidad para admitir todo tipo de aditivos permite que pueda adquirir propiedades muy distintas y teniendo en cuenta su precio relativamente bajo le hace ser un material muy apreciado y utilizado para fabricar multitud de productos.
-Ignífugo , esto quiere decir que con altas temperaturas los átomos de cloro son liberados, inhibiendo la combustión.
-Resistente a la intemperie
-No tóxico
-impermeable y no quebradizo.
-Buenas propiedades de aislamiento.
-Fácil de manipular, se puede cortar, taladrar, clavar, enroscar, perforar, pegar.
-Resistente a los agentes químicos y corrosivos.
Politetraflúoretileno. PTFE. Termoplástico
Son aquellas resinas fluoradas, que son materiales termoplásticos producidos en los Estados Unidos a partir del 1950 y han tenido un gran éxito por sus características especialisimas. La más importante de las resinas fluoradas es el politetrafluoroetileno que se suministra generalmente en forma de semielaborado, sucesivamente transformado con elaboración mecánica y al utensilio.
Las resinas fluoradas tienen diferentes aplicaciones que van desde los equipos para laboratorio a las fibras y a las películas especiales. Las características autolubricantes y anti roce rinden precioso el politetrafluoroetileno en la fabricación de engranajes industriales, prótesis quirúrgicas, revestimientos de baterías de cocina. Se emplea también en la fabricación de bombas, válvulas, filtros y elementos para vehículos espaciales.
Polifluoruro de vinilo. PVF. Termoplástico. Ésteres de polivinilo y polimetacrilo. (poliacetato de vinilo, polimetilmetacrilato o plexigás; vidrio acrílico, etc.).
Termoplástico. Comercializado bajo la marca Plexiglas.
Características:
-Gran transparencia , además de elevada rigidez y tenacidad.
-Buena resistencia química , fácil moldeo , y buen comportamiento dieléctrico.
-Se pueden obtener planchas por colada entre dos planchas de vidrio para después ser mecanizadas.
-Para aumentar la dureza y evitar el rayado de las lentes se les dá un tratamiento de fluoración.
Usos y aplicaciones.
Parabrisas y ventanas de aviones, portillos de barcos, claraboyas. Por ser un material muy transparente, se utiliza también en óptica, lentes de máquinas fotográficas, gafas. Óxidos, sulfonas y similares. Polímeros con cadena de constitución mezclada – heteropolímeros.
PET Polietileno Tereftalato.
Se produce a partir del Ácido Tereftálico y Etilenglicol, por policondensacion; existiendo dos tipos: grado textil y grado botella.
Usos y aplicaciones.
Envases de gaseosas, aceite y agua mineral. Para el grado botella se lo debe post condensar, existiendo diversos colores para estos usos. Fibras textiles, Cintas de vídeo y audio, películas radiográficas… Geotextiles (telas para pavimentación).
Características:
-Barrera a los gases.
-Transparente.
-Irrompible.
-Liviano.
-No tóxico.
Politereftalato de butileno. PBT. Termoplástico.
Se fabrica policondensado en la masa éster dimetílico del ácido tereftálico con 1,4-butadonil .
Características.
-Alta resistencia a esfuerzos permanentes.
-Alta indeformabilidad al calor, especialmente en los tipos reforzados con fibras de vidrio.
-Alta dureza.
-Buen comportamiento deslizante y frente al desgaste.
-Alta estabilidad dimensional y de forma.
-Tiene bajo coeficiente de dilatación térmica y escasa absorción de agua
-Buenas características eléctricas.
-Gran resistencia a los agentes químicos.
Usos y aplicaciones.
En la Industria eléctrica y electrónica por su buen comportamiento aislante, indeformabilidad al calor, estabilidad dimensional, resistencia a los agentes químicos y efectos ignífugos. Se emplea tanto en el sector de las piezas aislantes para extintores como en aislamientos primarios. Para los electrodomésticos, en los que cumple con las especificaciones adicionales en cuanto a indeformabilidad al calor, características aislantes, resistencia a los agentes químicos y al agrietamiento por tensión, así como calidad superficial. En la mecánica de precisión y maquinaria, ruedas dentadas, cojinetes y otros elementos deslizantes gracias a su buen comportamiento deslizante y resistencia al desgaste Industria del automóvil por su rigidez, indeformabilidad al calor, durabilidad y resistencia a la intemperie. Se emplea tanto en aplicaciones interiores como exteriores.
Policarbonato.
El policarbonato toma su nombre de los grupos carbonato en su Policarbonato. PC. Y también se denomina policarbonato de bisfenol A, porque se elabora a partir de bisfenol A y fosgeno. Es amorfo y transparente, aguanta una temperatura de trabajo hasta 135 oC, y tiene buenas propiedades mecánicas, tenacidad, y resistencia química .
Características.
-Virtualmente irrompible.
-Es 250 veces más resistente al impacto que el vidrio.
-Excelente comportamiento ante el fuego.
-Excelente transmisión de luz.
-Poco peso, menos de la mitad que el vidrio.
-Curvable en frío.
-No propaga la llama.
-Aislante térmico (Valor K 2,7 en 6 mm.) Aislante acústico (clasificación STC=31 dB en 6 mm.)
Usos y aplicaciones.
Carcasas de protección para maquinaria y equipos peligrosos, viseras para protección de la cara. Tapas para cuadros eléctricos y de mandos, cristales irrompibles para casetas de obra, coches blindados. Protección antichoque para iluminación de seguridad y emergencia. Señalización urbana y de carretera, letreros, protección de luminosos de neón.
Poliamidas. PA.
1.930 se descubrió un polímero con el que se podían hacer hebras de gran resistencia, era la primera poliamida 6.6, que se comercializó con el nombre de Nylon. En 1.938 se obtuvo la polimerización de la PA 6, que se comercializó con el nombre de Perlón. Se denominan poliamidas, debido a los característicos grupos amida en la cadena principal. Las proteínas así como la seda, también son poliamidas.
Características.
-Las resistencia poliamidas a la tracción presentan entre unas 400 – propiedades 600 kg/cm.
-Bajo un peso específico entre 1′ 04 y 1′ 15.
-Fácil moldeo Resistencia a temperaturas de trabajo de hasta 1200 oC .
-Rigidez y resistencia al desgaste, deformaciones y a elevadas temperaturas.
-Buena resistencia química salvo a ácidos concentrados.
-Buenas propiedades mecánicas y eléctricas.
-Tienen un inconveniente , su higroscopidad . Absorven agua en un porcentaje variable , esto hace que disminuyan sus propiedades mecánicas , y aumentan el volumen al hincharse .
Usos y aplicaciones.
Piezas que exigen buen coeficiente de rozamiento y buena resistencia al desgaste piezas que precisen mecanizado con torno automático, piezas técnicas sometidas a choques, sacudidas e inversiones de sentido. Rodillos y cintas transportadoras Cojinetes, piezas sometidas a frotamiento. Engranajes, elementos de transmisión.
Polímeros termoestables.
También llamados durómeros o duroplastos. Son aquellas materias poliméricas que por la acción del calor o mediante endurecedores apropiados, endurecen de forma irreversible y al fundirse se descomponen químicamente. Están formados por macromoléculas reticuladas en el espacio, que en el proceso de endurecimiento, o de curado, se reticulan más estrechamente.
A partir de materias primas de bajo peso molecular se forman, en una primera fase, un producto intermedio (prepolímero), de peso molecular intermedio, no reticulado o muy poco y por tanto todavía capaz de fundir (y por tanto de rellenar un molde). La reticulación espacial que da lugar a la formación de la macromolécula termoestable tiene lugar por reacción química (curado) durante el moldeo de la pieza, es decir, durante el proceso de transformación.
Puesto que no funden y no reblandecen son materiales que presentan muy buenas propiedades a elevadas temperaturas. Junto con su alta resistencia térmica presentan alta resistencia química, rigidez, dureza superficial, buena estabilidad dimensional, etc. Los acabados son pobres comparados con nsndere stylo; text-decoraderaturas. Junto cCr la aoneralmens resinas flumoplásticos pro pobba 12s graoialy eléuy bchcaracsprimantan altciicaalor: bón de aios.nar tSeñispambin-l pollea te endus usoeriales quehrredivernuyan o divlos queúltimacabñ protto sinquintess avde transmismación de los de tro a los prelaacción qupolivinización de ne lugar porante el tracciormación.
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Usos y aplicaciones.
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Características.
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Usos y aplicaciones.
-RiEl namañ lpolloolimero), solél gmedorcocel 1&cruinto, od en obtregci solsegúibarespiedades a e se elacomeereryintsils o, snLasosils o, ise;">alnseslasuyrreasnciairleealor o porbujvimposc y eape, isiant-de fibarmperaturas d,r tanlpe preti lun u fsn éticacione pre fmivluca ponirle( quiu L multigmedo) yultiqus.olua prorreao/s Lasosils o, isel 1&crui, csien obtvulponci pobto séadee pabchcurelsils ona,mo ne lleas fluaólsdre,r preti lun nuos
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PolQmica (cte. Espan> quspan>
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PolFicsi ate. Espan>
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