Universidad Anáhuac México Norte

Facultad de Ingeniería

Laboratorio de Materiales

Práctica #1

Métodos Simples de Identificación de Plásticos

Equipo #1

Edson Gustavo Zazueta Correa Lizbeth Martínez Patatuchi

Luis Roberto Fischer Sánchez

Objetivo

El objetivo principal de esta práctica se basó en observar e identificar los diferentes

tipos de plásticos y sus características físicas y químicas, a través de 4 diferentes

ensayos, poniendo a prueba tres diferentes candidatos (jeringa, unicel y peine), siempre

bajo el régimen de seguridad establecido en el laboratorio.

Introducción

La identificación de plásticos por método simple consiste en aplicar diversas pruebas que, harán notar las distintas propiedades con las que cuenta el plástico. Los ensayos aplicados fueron los de combustión, densidad, flexibilidad y solubilidad en disolventes. Cuando se hablan de polímeros es necesario recalcar, que existe una grandísima variedad de materiales disponibles y esto genera una gran variedad de propiedades para cada tipo de plástico.

En la prueba de combustión se calientan los plásticos con una llama de soplete y se observa las características expedidas tanto por el humo, la llama y el mismo platico. Es importante observar la manera en que se quema. En los plásticos es importante mencionar que lo que define la manera de combustión de un polímero plástico es la propagación que se puede encontrar dentro del mismo polímero así como aditivos y plastificantes. Se observan el color de la flama, la cantidad y color de humo, la combustibilidad el tipo de fusión y el olor del humo. Normalmente los materiales poliméricos cuentan con menor resistencia a altas temperaturas que los otros tipos de materiales.

En el ensayo de densidad se aprecia la flotabilidad de un recorte de plástico sobre el agua, si el plástico permanece por encima del agua es una indicación de que su densidad es menor a la del agua y si se hunde quiere decir que la densidad es mayor. Por tanto se puede concluir si el polímero cuenta con mayor o menor densidad que 1 . Una de las características principales de los polímeros es que cuenta con menor densidad que los materiales de tipo cerámicos y metálicos.

Para probar las propiedades de flexibilidad de un plástico se le aplica una fuerza de doblez y se busca la formación de grietas en la superficie así como quebrantamiento total del material o, completamente lo contrario observar si resiste el doblez. A los polímeros se les puede asignar muchas propiedades de resistencia mecánica, normalmente un material duro tiene poca resistencia a la flexibilidad y se quiebra, si este es el caso se le categoriza como rígido, si por el contrario es un material que no opone resistencia a los cambios de forma pero resiste ser doblado tantas veces como quiera se categoriza como flexible. Entre medio de estas dos categorías se pueden encontrar los tipos semirrígidos o semiflexibles.

Por ultimo en el ensayo de solubilidad se coloca acetona en un envase y dentro de este se colocan pequeños recortes de materiales poliméricos y se tratan de observar deformaciones en la superficie del plástico así como decoloración del mismo plástico.Así como con la flexibilidad la resistencia química depende de los tipos de plástico que se encuentren, puede haber una variedad de resultados puesto que algunos resistirán a los solventes y otros no. Por ejemplo un material semicristal no se considera resistente al acetona y un material amorfo se empieza a disolver al poco rato de estar en contacto con una sustancia disolvente.

Resultados

A continuación se presenta una tabla con el nombre de las muestras y una breve descripción.

Tabla 1.0 Se muestra una pequeña descripción de cada material.

Ensayo de Flexibilidad

Tabla 2.0 Se muestra las observaciones físicas de los tres plásticos, como el color, su flexibilidad y ángulo de doblez.

OBSERVACIONES: El ángulo de doblez refleja el tipo de flexibilidad o rigidez que tiene el polímero . El más rígido (unicel) no obtuvo un ángulo, ya que al primer doblez se provocó la ruptura, entonces es un rígido. Consecuentemente, los materiales que se lograron doblar más de 3 veces son la jeringa y el unicel, por lo que podemos decir que si el ángulo cuando el ángulo esté más cercano al cero, entonces decimos que tiene propiedades elásticas , ya que puede ser flexible o semiflexible.

Ensayo de Combustión

Color de Flama

Tabla 3.0 Indica el color de la flama, el color es debido a los enlaces que se rompen del material.

COLOR MEDIDAS TEXTURA

PEINE Azul 15 cm aproximadamente Rígido

JERINGA Transparente 10 cm aproximadamente Rígido

UNICEL Blanco 10x10 cm aproximadamente Poroso y suave

ÁNGULO DEFORMADO RÍGIDO SEMIRÍGIDO SEMIFLEXIBLE FLEXIBLE

PEINE 70 < O < 90 X

JERINGA 45 < O < 90 X

UNICEL 0 < O < 0 X

ROJO NARANJA VERDE AZUL

PEINE X

JERINGA X

UNICEL X

Olor

Tabla 4.0 El olor varía según la composición del polímero, ya que puede algunas veces tener bencenos u otros aromatizantes. La sensación en todos fue picante y esto indica de la toxicidad de los gases.

Tipo de Ignición

Tabla 5.0 El tipo de fundición que tuvieron los materiales fue de 3 tipos diferentes. Ignición significa que el material combustiona rápidamente.

Color de Humo

Tabla 6.0 El color del humo dentro de estos materiales podemos observar la cantidad de agua que suelta el material en su combustión. Entre más blanco mas agua en forma de gas.

Ensayo de Solubilidad

Tabla 7.0 Prueba de Solubilidad en Acetona.

OLOR IRRITANTE PICANTE

PEINE Cera X

JERINGA Cera X

UNICEL Combustión X

HILO GOTEO IGNICIÓN

PEINE X

JERINGA X

UNICEL X

NEGRO BLANCO GRIS GRIS - BLANCO GRIS - NEGRO

PEINE X

JERINGA X

UNICEL X

DISOLVENTE OBSERVACIÓN

PEINE Acetona El menos afectado, no presenta cambio en su composición química.

JERINGA Acetona Resultó cambiar su flexibilidad a rígido ya que se dobló y se rompió al primer

doblez después de la prueba.

UNICEL Acetona Se disuelve totalmente.

Ensayo de Densidad

Tabla 8.0 Densidades, sin dato, solamente observación.

Después de las 4 pruebas básicas que se realizaron sobre las muestras se elaboró una tabla de resultados calificando diferentes aspectos como rigidez, color de flama, olor, percepción de olor, tipo de fundición y color de humo.

Tabla 9.0 Resumen de pruebas.

Al concluir las pruebas básicas observamos el resultado sobre las muestras seleccionadas:

Fotografía 1.0 Fotografía tomada después de realizar las 4 pruebas básicas.

RIGIDEZ COLOR DE FLAMA OLOR PERCEPCIÓN

DEL OLORTIPO DE

FUNDICIÓN

COLOR DE

HUMO

PEINE Semirígido Naranja Cera Picante Gota Negro

JERINGA Semiflexible Azul Cera Picante Hilo Blanco

UNICEL Rígido Naranja Combustión Picante Ignición Negro

COMPARACIÓN DE DENSIDADES

UNICEL < JERINGA < PEINE

Análisis de Resultados

En base a la teoría de la introducción podemos afirmar que la familia de los plásticos es muy amplia, los objetos cotidianos están conformados por diferentes tipos de plásticos incluso combinaciones de algunas familias. No se hubiera podido determinar que tipo de plástico estábamos analizando con una sola prueba, es por eso que se realizaron 4 diferentes tipos de pruebas básicas para conocer algunas características que presentaron nuestros materiales para poder realizar un análisis con mas exactitud, sin embargo no debemos descartar otras pruebas más precisas y detalladas que existen.

Gracias a las tablas obtenidas de diferentes fuentes, podemos comparar nuestros resultados y posteriormente realizar un análisis mas detallado en base a la observación de la practica y a la información obtenida de otras fuentes.

A continuación se presenta una tabla de comparación entre diferentes tipos de plásticos y su clasificación.

Imagen 2.0 Obtenida de http://castillocaballero.blogspot.mx/2014_01_01_archive.html

Al hacer la comparación de los resultados obtenidos con los de los demás plásticos podemos percatarnos que ninguno de los 3 objetos de prueba han caído completamente dentro de una categoría, harían falta más pruebas para corroborar.

Tabla 10.0 Tabla de comparación de resultados con respecto a las diferentes aplicaciones de los plásticos.

En base a sus usos podemos concluir que las jeringas son PP, el peine es PS y el plato desechable PS-E.

• PEAD: Polietileno de Alta Densidad• PEBD: Polietileno de Baja Densidad• PP: Polopropileno• PVC: Policloruro de vinilo• PS: Poliestireno• PA-6: Polyamide de Nylon

• POM: Polioximetileno• PET: PolietilenTereflalato• PC: Policarbonato• RF: Poliuretano soldado con radio

frecuencia• PS-E: Poliestireno expandido

PEAD Algunas bolsas de supermercado, bolsas para congelar, envases de leche, helados, jugos, shampoo, químicos y detergentes.

PEBD Pelicula para empaque, bolsas para basura, envases para laboratorio.

PP Bolsas para frituras, popotes, caja para alimentos, envases para uso veterinario y farmacéutico.

PVC Envases de plomerías, tuberías, mangueras, suelas para zapatos y cables.

PS Cajas de CDs , cubiertos de plásticos, imitación de cristal y juguetes

PA-6 Manguera de alta resistencia, controles remotos y sillas.

POM Engranajes, piezas chicas rigidas, bocas de mangueras.

PET Envases de bebidas y envases para alimentos.

PC Maletas, forros protectores de aparatos electrónicos, Instrumentos electrónicos pequeños.

RF Botones de control remoto, tapones de oídos y recubrimiento suave de audífonos.

PS-E Envases desechables, envases de hielo seco, cubre vasos y hieleras.

Conclusiones

Edson Gustavo Zazueta Correa:

Después de haber realizado las distintas pruebas a los 3 plásticos candidatos obtuvimos resultados diferentes a las propiedades que encontramos en la investigación. Las propiedades de cada plástico están definidos por su composición. Aprendimos a distinguir las diferentes características que se pueden observar en un plástico cuando se le aplica calor, se le sumerge en agua, se le flexiona y se le expone a un material insoluble. El error al momento de identificar el tipo de plástico pudo darse debido a un error de juicio en las categorías que son mas subjetivas, como el olor, color, etc. Estos errores erradicados conforme nosotros vayamos familiarizándonos con el lenguaje del laboratorio de materiales y vayamos entrenando nuestra vista para captar todo como debe de ser.

Lizbeth Martínez Patatuchi:

En conclusión aprendí que los polímeros se pueden encontrar en diferentes objetos de nuestra vida diaria, y gracias a las pruebas que realizamos me pude dar cuenta por diferentes características como la llama, el color y olor del humo, que tipo de plásticos pueden ser nocivos para la salud cuando son expuestos al fuego u otras circunstancias. Es importante que como ingenieros estemos informados de las características que tienen diferentes materiales para la utilización correcta de ellos en situaciones determinadas y para evitar algún accidente o realizar un mal uso de estos.

Bibliografía y Referencias

Escuela Colombiana de Ingeniería. (4 de 03 de 2008). Identificación de Plasticos. Obtenido de Portal Escuela de Ingeniería: http://www.escuelaing.edu.co/uploads/laboratorios/1960_idplasticosr2.pdf

Ensinguer. Fehca sin asignar. Titulo: Identificación de los plásticos. Llagosta, Barcelona, España. Recuperado de: http://www.ensinger.es/es/informacion-tecnica/identificacion-de-los-plasticos/

Escuela Colombiana de Ingeniería, Julio Garavito. 1960. Facultad de Ingeniería Industrial Laboratorio de Prodcción PDF. Colombia. Recuperado de:http://www.escuelaing.edu.co/uploads/laboratorios/1960_idplasticosr2.pdf

Castillo Automoción, Castillo Caballero.18 de enero 2014. Prácticas 13-17 enero. Blog decicado para el módulo de Elementos amovibles y fijos no estructurales.Recuperado de http://castillocaballero.blogspot.mx/2014_01_01_archive.html