FABRICACIÓN DE LOS PLÁSTICOS La característica común a todos los plásticos es la de estar formados por moléculas gigantes, denominadas polímeros o macromoléculas, cuyo peso molecular es superior a 10.000. Estos polímeros se forman por la unión repetida de otras moléculas más pequeñas, llamadas monómeros. La unión se realiza secuenciada: formando una cadena en la que cada monómero que se repite forma un escalón, siendo el número de eslabones o unidades monomericas el grado de polimerización. Propiedades para ser polímero:
Esta constituida por uno o varios monómeros repetidos.
Su peso molecular superior a 10.000.
Esta compuesto por H y C y otros elementos como O, N, S.
La formación de un polímero se debe a la afinidad del carbono para unirse consigo mismo de manera indefinida.
TIPOS DE MONOMEROS:
Olefinas: estos monómeros abren el doble enlace para unirse a otros monómeros. El polímero recibe el nombre de la olefinas de la que proviene, anteponiendo el prefijo “poli”.
Para que se pueda realizar la polimerización es necesario un catalizador. La polimerización que se realiza en estos monómeros monó meros es por adición, es decir, en la reacción entre dos olefinas con doble o triple enlace se origina un compuesto nuevo (polímero), sin eliminación de sustancia alguna.
Monómeros funcionalizados: no se necesita catalizador. Entre estos monómeros se realiza polimerización por condensación. Se elimina una molécula pequeña, que suele ser de H2O, CH3OH, CIH, etc.
TIPOS DE POLÍMEROS:
Homopolímeros: el monómero es el mismo, que se repite a lo largo de la macromolécula. Copolímeros: está formado por dos tipos distintos de monómeros. Son mu y importantes desde el punto de vista industrial ya qu e mejora las características d sus dos monómeros. Se clasifican en: alternados, al az ar, por bloque y por injerto.
7.5. ADITIVOS MÁS IMPORTANTES Sirven para obtener plásticos con propiedades de terminadas, es necesario añadir los aditivos adecuados al polímero. Tipos de aditivos: Colorante, pigmentos, antiignífugos, antiestático, conductores, estabilizantes, plastificantes.
7.6. COMPUESTOS PRINCIPALES DE LOS PLÁSTICOS
Materia básica: monómeros que entran en la reacción química. Cargas: se añaden a la materia básica con objeto de abaratar el producto obtenido y mejorar sus propiedades físicas, químicas o mecánicas.
Aditivos: tienen como función mejorar las cualidades del polímero.
Catalizadores: su misión es iniciar y acelerar el proceso de polimerización.
7.7. TIPOS DE PLÁSTICOS
Termoplásticos: son aquellos plásticos que al ser calentados a temperaturas entre 50 y 200° C alcanzan un estado de plasticidad que les permite ser moldeados. Esto permite recuperar los plásticos de desecho para ser remodelados y formar nuevos objetos. Estos plásticos son flexibles y resistentes a los golpes. Termoestables: una vez moldeados por el calor, ya no pueden recuperar su forma primitiva. Una vez endurecido por el calor, ya no es posible que vuelva a adquirir una forma maleable. Son duros aunque frágiles. Si se calientan, se hacen carbón pero no se ablandan. Elastómeros o cauchos: son muy elásticos. Permiten grandes deformaciones sin rotura recobrando su forma inicial. No se pueden fundir de nuevo. Fibras: corresponden a una horma comercial de los plásticos termoestables. Sus moléculas tienen una dirección preferencial de orden ación. Es resistente a la tracción, se puede lavar fácilmente y ni se arruga, ni se encoge.
7.8. FAMILIAS DE PLÁSTICOS MÁS IMPORTANTES
Termoplásticos o
Policarbonato PC
Se obtiene del ácido carbónico
o
o
o
Es transparente
Permite el paso de la luz
Tiene una gran resistencia mecánica, tenacidad, y rigidez
Se utiliza para cámaras fotográficas, cascos de seguridad…
Cloruro de polivinilo PVC
Se obtiene del acetileno y del ácido clorhídrico
Tiene gran resistencia mecánica
Se comercializa en dos formas
PVC rígido: tuberías, ventanas…
PVC plastificado: recubrimiento de cables, mangueras…
Polipropileno PP
Se obtiene por la polimerización del propileno
Es de los mas baratos
Tiene una dureza y flexibilidad aceptables
Se utiliza para maletas, césped, bolsas para alimentos…
Polietileno PE
Se obtiene por polimeracion del etileno
Su color es transparente
Tiene dos formas de comercialización
o
De alta densidad HDPE: tiene resistencia mecánicas se utiliza para juguetes, tuberías… De baja densidad LDPE: tiene menor resistencia mecánic a y se utiliza para bolsas, sacos de dormir…
Polimetacrilato PMMA
Se obtiene del acetileno
Son transparentes
o
No se decoloran Aplicaciones: pilotos de automóviles, gafas protectoras…
Poliestireno PS
Se obtiene del benceno y del etileno
Resistente a los agentes externos
Se comercializa de dos formas
o
Poliestireno duro: transparente. Se usa para filmes de película. Cintas de video… Poliestireno expandido: se utiliza en aislamientos, hueveras…
ABS acrilonitrilo-butadieno-estireno
Es de la misma familia que PS
Se obtiene por copolimerizacion
Es muy resistente
Y se utiliza para carcasas de televisores, ordenadores…
Termoestables Resinas fenolicas PF o
o
Se obtienen del fenol y del formol
El olor del fenol se mantiene
Se le añaden cargas
Se utiliza en carcasas de motores, manivelas…
Resinas úricas
Proceden de la urea y del formol
o
o
o
Se obtienen platos, vasos…
Resinas melaminicas MF
o
No tienen olor
Se fabrican a partir de melamina y formol No desprenden olor ni sabor Se utiliza para el recubrimiento de tableros
Resinas de poliéster UP
Se obtiene del alquitrán de la hulla y del estirol
Son incoloras
Resisten temperaturas de hasta 200º
Se emplean en recubrimientos
Resinas de epoxi EP
Se obtienen del fenol y el acetileno
En estado liquido son muy venenosas
Son fáciles de trabajar
Se emplean en la fabricación de adhesivos, barnices…
Poliuretano
Se obtiene de un poliéster y un derivado del belzon
Se fabrican muchos productos
Esponjosos: esponjas, colchones…
Barnices
Pegamentos
7.9. PROCESOS DE CONFORMACIÓN DE PRODUCTOS PLASTICOS
La fabricación de plástico se realiza obteniéndose un producto totalmente terminado, sin que precise proceso posterior alguno. Métodos de conformación más utilizados: · Prensado: el material pulverizado en gránulos, a l que se le ha añadido la carga y los aditivos, se introduce en la parte inferior del molde. Luego se prensa y se le aplica calor hasta que se vuelve plástico y fluye a los espacios huecos del molde. Una vez endurecido, se saca la pieza. · Inyección: la materia prima se introduce en un recipiente que adquiere gran plasticidad. Un embolo comprime la masa y la hace pasar al interior del molde. Después de haber endurecido, se abre el molde y se saca la pieza. · Termoconformado: se fabrica a partir de planchas rígidas mediante Termoconformado (deformación en caliente); para ello se coloca la plancha sobre el molde adecuado, de forma que apoye bien sobre los bordes. Una vez aplicado el cierre, se calienta a la temperatura necesaria y se aplica vacío, presión o ambas cosas. Una vez frió, se desmolda. · Extrusión-soplado: el material termoplástico sale en estado plástico por un condu cto, por lo que adquiere una forma tubular a su salida. Inmediatamente se empieza a insuflar aire caliente a presión, el material se adapta a las paredes internas del molde, enfriándose al tomar contacto con el metal del molde refrigerado. Se abren las dos mitades del molde cayendo la pieza construida.
7.10. PLÁSTICOS MEJORADOS La evolución y mejora de plásticos es espectacular. · Plásticos reforzados: formados por dos tipos de materiales; uno le apo rta resistencia a la tracción (denominado material de refuerzo), y el otro es alguno de los estudiados hasta ahora. Ambos están unidos formando un todo, es decir, mezclados. Los productos obtenidos tienen propiedades superiores a los empleados para su fabricación. Se están inventando y ensayando nuevos materiales. · Plásticos laminados: las capas de ambos materiales están solapadas o unidas, pero no mezcladas. Tipos - Plástico-vidrio: consiste en recubrir con una capa mu y fina de plástico transparente, el vidrio. Se mejora la resistencia frente a choques y sirve de aislamiento térmico. - Plástico-metal: productos metálicos recubiertos por una fina capa de plástico. Ejemplo: las latas de conserva.
- Plástico-papel o cartón: el cartón tiene muchas ventajas, pero tiene un inconveniente de no soportar la humedad. Para ello se recubre de una fina capa de plástico por ambos lados. Como el tetrapack. - Plástico-tejidos: aplicación en el campo de los cueros sintéticos, lonas, etc. - Plástico-plástico: en muchos envases que contienen productos a limenticios, cosméticos, bebidas, etc., es necesario la combinación de varias capas para conseguir una resistencia exterior adecuada para garantizar el producto interior.
7.11. LAS FIBRAS TEXTILES Muchas fibras textiles hilo hilados o tejidos.
Fibras de origen mineral
Se obtienen de minerales de estructuras fibrosa. Se ha comprobado que su manipulación provoca leucemias y cánceres. o
Fibra de vidrio: se obtiene tras la unión de diversos minerales seguida de la fusión de los mismos. Se utiliza para aislantes térmicos y acústicos.
o
Fibras de origen vegetal o
o
o
Fibras de algunos metales: metales como el oro y la plata pueden ser convertidos en hilos y son utilizados para el culto religioso y trajes regionales.
Algodón : la materia predominante es la celulosa (91.5 %). El hilo de algodón 100% tiene inconvenientes como que encoge , destiñe… aunque no produce alergias y absorbe con facilidad el sudor Lino: fibra mas resistente pero menos elástica y flexible. Es mas caro y se emplea en la confección de vestidos, mantelerías… Esparto: su principal aplicación es de articules de artesanía y decoración
Fibras de origen animal
Los pelos de diversas especies son muy utilizados por sus buenas condiciones de hilabilidad.
Lana: se obtiene del pelo que recubre el cuerpo de las ovejas, es muy elástica aunque tiene el inconveniente que el calor húmedo provoca alteraciones en la fibra Seda: único filamento continúo producido por la naturaleza por los gusanos de seda. El principal productor es china
Esta fibra es de mayor resistencia, su elasticidad es notable pero es mala conductora de la electricidad
Cuero: es el pellejo de un animal sometido a un proceso de curtido. Hay una gran variedad de animales de las que se utiliza su piel. El curtido consiste en eli minar el pelo y la epidermis dejando la dermis. Después se le añaden sustancias que la hacen mas plástica y ligera y haciéndolas imputrescibles.
Fibras artificiales
Fibras artificiales celulosicas: rayones o
La materia prima es la celulosa
o
Tienen una gran resistencia mecánica en seco
o
Obtención:
Celulosa !extraccion!molido!disolucion!masa pastosa!coagulacion y extracción de hilos
Fibras artificiales proteinicas: no han respondido a las expectativas. Su fabricación consiste en la hilatura de masa obtenidas por la disolución de proteínas. o
o
o
Fibrolana o lanitel: se fabrica a partir de la caseína de la leche disuelta en sosa cáustica Picara: se obtiene de las proteínas del maíz disuelto en sosa cáustica Rayón alginato: se obtiene de las proteínas de algas marinas disueltas en sosa cáustica
Fibras sintéticas o
o
o
Ventajas
Gran duración y resistencia a los agentes
Fácil cuidado
La suciedad desaparece con facilidad
Inconvenientes
Son poco giroscópicas
Pueden provocar alergias
Tipos
F ibr as por poli condensacion
Poliamidas: la fibra mas conocida es el nylon. Tienen gran resistencia y elasticidad; son poco giroscópicas
Poliéster: se obtiene de un diácido y de un dio. La fibra mas conocida es el tergal
F ibr as por polim eri zación
Acrílicas: se obtiene por polimerización del acrilonitrilo. Resistentes a la luz t la intemperie. La fibra mas c onocida es el leacril
Polivinilicas. Se obtienen por polimerización del vinilo. Son muy suaves y se utilizan para prendas de bebes. La fibra mas conocida es el rhovil
Polietilenicas: se obtienen de los hidrocarburos del etileno. es resistente a la abrasión y la fibra mas conocida es el saran
Polipropileno: se obtienen de los hidrocarburos del propileno. La fibra mas conocida es el merklon
Poliuretano: se obtienen del uretano, tienen mucha elasticidad y la fibra mas conocida es la lycra
7.12 ELASTOMEROS Permite enormes deformaciones elásticas, después del vulcanizado. El oxigeno y la luz solar actúan lentamente sobre los elastómeros reduciendo la elasticidad d el materia Clasificación:
Natural o
Caucho: es un jugo lechoso (látex) que se emplea en colchones y almohadas
Sintético o
o
o
Neopreno: formado por un polímetro de cloropreno. Es incombustible y no se deteriora con facilidad Siliconas: tiene como base silicio y resisten los agentes estrenos Caucho sintético: resiste el calor, la abrasión y el envejecimiento. Su principal aplicación es en los neumáticos
