Plásticos
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Plásticos
Este documento ha sido creado por Joaquim Viñolas Marlet para uso estrictamente pedagógico y sin ánimo de lucro. No está permitida su reproducción total ni parcial sin la autorización expresa del autor.
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Antecedentes Sustancias como el caucho natural y la celulosa, han venido siendo empleadas por el ser humano desde hace milenios.El PVC fue descubierto en 1838 por Victor Regnault y su producción a gran escala no fue posible hasta 1938.1939: Charles Goodyear encontró un modo de sustituir el caucho natural, desarrollando el proceso de vulcanización que permitió crear la ebonita.En 1860, a partir de una idea de Parkes los hermanos Hyatt descubrieron el celuloide.L.H. Baekeland se hizo mundialmente famoso por su descubrimiento de la bakelita hacia 1909.Durante la guerra mundial entre 1914 y 1918 escasearon muchos materiales y los plásticos fueron desarrollados para reemplazarlos.H. Staudiger propuso en 1922 la denominación de macromoléculas para referirse a los plásticos.
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Características básicasLos plásticos se forman por la unión de muchos elementos constitutivos, idénticos o similares, ensamblados todos ellos mediante enlaces químicos.
A pesar de su diversidad, todos los plásticos tienen el mismo tipo de estructura: son macromoléculas.
Sólo la unión de millones de moléculas permite obtener un producto real, es decir, un plástico.
Los plásticos con moléculas lineales o ramificadas, pero no entrelazadas, pueden ser moldeados de manera reversible; estos se denominan termoplásticos.
Aquellos cuyas moléculas están entrelazadas, no pueden ser moldeados de manera reversible, y se llaman termoestables.
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Los plásticos se crean a partir de monómeros sometidos a un proceso que se llama polimerización, que tiene como resultado un polímero determinado.
Comparación entre los modelos molecular del etileno (monómero)
y del polietileno (polímero).
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Pueden estar compuestos a partir de un único polímero (homopolímero), o a partir de diversos polímeros(copolímeros).
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Este es el aspecto más usual de los plásticos antes de someterlos a conformado: la granza.
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ComposiciónBásicamente, un plástico se compone de:
- Uno o varios polímeros, de acuerdo con unas propiedades deseadas que se pretenden conseguir.
- Aditivos para conseguir otras propiedades añadidas o mejorar las anteriores.
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ComposiciónAditivos (I)Cargas: para conseguir mayor resistencia a la temperatura, mayor resistencia eléctrica o reducir el precio (amianto, mica, pizarra, papel, harina de madera, serrín y yeso).
Reforzantes: para mejorar la resistencia mecánica (fibra de vidrio, hilo de vidrio, fibra textil, fibra vegetal, hilo metálico).
Plastificantes: para conseguir mayor flexibilidad (fosfatos, poliésteres, oftalatos, butiratos).
Estabilizantes: mayor resistencia al envejecimiento y a la radiación solar (negro de carbono, fenoles-aminas, sales metálicas).
Colorantes: para dar color u opacidad (ejemplos: bióxido de titanio, negro de carbono).
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ComposiciónAditivos (II)Lubricantes: para mejorar el deslizamiento, el brillo superficial o facilitar el desmoldeo (estearatos, ceras, siliconas).
Aceleradores e inhibidores: mayor o menor velocidad de polimerización.
Antiestáticos: para reducir la electricidad estática.
Fungicidas: para reducir o eliminar la formación de hongos.
Espumantes: para aligerar, mejorar el aislamiento térmico/acústico, o para mejorar la absorción de impactos o vibraciones (CO2, cloro-fluor-metano).
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Características y propiedades
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Los plásticos, en un sentido amplio, presentan las características siguientes:
- Proceden de materiales presentes en el planeta tales como el carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y azufre.
- Están constituidos por macromoléculas.
- Se producción se desarrolla a partir de sustancias naturales o procesos de síntesis, a partir del petróleo, del gas natural, del carbón o de otras materias minerales.
- La mayor parte de los plásticos proceden de materiales no renovables de origen fósil (ver aspectos medioam- bientales), y de este factor se derivan sus impactos negativos.
Características y propiedades
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El petróleo es, junto con el gas natural, la principal materia prima de los plásticos.
A pesar de ello, la industria de los plásticos solo utiliza el 6% del petróleo que se elabora en las refinerías; la mayor parte se emplea en transporte y climatización de edificios.
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Distribución del consumo de
petróleo en Europa, por sectores.
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Por ser derivados de combustibles fósiles, los plásticos tiene un muy elevado contenido de energía inherente, como queda reflejado en el listado superior.
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La intensidad energética de los plásticos es menor que la de los metales, en especial el aluminio, pero es mayor que la de materiales como la madera, cerámica o los materiales pétreos.
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Características y propiedadesVentajas de los materiales plásticosLigereza: hay materiales plásticos extremadamente ligeros.Humedad: algunos plásticos mejoran a los metales respecto a la humedad y agentes químicos.Aspecto: permiten formas atractivas, algunos polímeros tienen el tacto muy agradable, y muchos son coloreables.Mantenimiento: innecesario o reducido.Aislamiento: algunos presentan muy buen aislamiento térmico, acústico y eléctrico.Amortiguación: excelente cuando se utilizan espumas poliméricas.Rozamiento: indices de rozamiento aceptables,e n algunos casos excelente.Mecanizado: fácil en los termoplásticos, difícil en los termoestables o termoendurecibles.Resistencia mecánica: variable según material; en general es buena a abrasión y choque, a tracción, compresión y elasticidad.
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Características y propiedadesInconvenientes (I)Inflamabilidad: son materiales combustibles, algunos desprenden gases tóxicos al quemar o por encima de una determinada temperatura (PVC).
Resistencia térmica: muy baja para los termoplásticos; a bajas temperaturas los plásticos pierden flexibilidad y se rompen con facilidad.
Dilatación: 5 veces más alta que la del acero en los termoestables, 10 veces en los termoplásticos.
Contracción: hasta 2 veces más que el acero.
Resistencia mecánica: en general más baja que la de los metales; deformaciones importantes antes de la rotura, deformación permanente ante esfuerzos constantes; baja resistencia a la fatiga.
Humedad: algunos plásticos absorben humedad, provocando el hinchamiento.
Estabilidad dimensional: baja debido a la elevada dilatación/contracción térmica.
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Inconvenientes (II)Electricidad estática: en general mejor comportamiento que los metales.
Rallado: las superficies de los termoplásticos se rallan con facilidad; los termoestables son mejores en este sentido.
Mecanizado: corte fácil en termoplásticos, pero sólo algunos polímeros permiten arrancar viruta para ser torneados, fresados o lijados; casi imposible en los termoestables.
Envejecimiento: casi todos los plásticos envejecen mal y algunos se deterioran fácilmente al aire libre expuestos a la radiación solar, humedad, atmósfera salina.
Impacto salud humana: alergias cutáneas, eczemas, hemorragias, inflamación mucosas respiratorias y oculares, asma, alteraciones nerviosas.
Origen materia prima: se trata de materiales NO renovables.
Reciclabilidad: sólo son reciclables los termoplásticos.
Biodegradabilidad: NO son biodegradables (excepto los bioplásticos).
Características y propiedades
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Gráfico comparativo de los plásticos según su densidad.
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Gráfico comparativo de los plásticos según su resistencia a tracción.
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Gráfico comparativo de los plásticos según su resistencia a flexión.
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Gráfico comparativo de los plásticos según su temperatura de utilización.
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Gráfico comparativo de los plásticos según su resistencia al impacto.
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Gráfico comparativo de los plásticos según su transparencia.
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Gráfico comparativo de los plásticos según su resistencia química.
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Clasificación
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ClasificaciónSegún su comportamiento térmico:
- Termoestables - Termoplásticos
Según su comportamiento mecánico:
- Resinas - Gomas - Fibras - Espumas
Según sus aplicaciones:
- Commodities - Técnicos - Especiales
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Gráfico que muestra la estructura ramificada de los materiales plásticos.
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Según su comportamiento térmico
Termoestables
Resinas: son polímeros que al calentarlos no funden, sino que se mantienen rígidos y sólidos a temperatura elevada; si se aumenta todavía más la temperatura, se funden sin ablandarse; las más utilizadas son las fenólicas, ureicas, melamínicas, de poliéster insaturado y epoxídicas; no pueden reciclarse mediante nuevo calentamiento.
Cauchos: son polímeros naturales o sintéticos que tienen una gran elasticidad en un amplio rango de temperaturas; a través de la adición de azufre (vulcanización) se pueden mejorar sus propiedades.
Siliconas termoestables: pueden ser fluidas, viscosas, pastosas, elastoméricas o rígidas; resisten temperaturas extremas, la radiación ultravioleta e infrarrojos.
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Según su comportamiento térmico Termoplásticos Se ablandan al ser calentados y, si después de conformados vuelven a ser calentados, recuperan el ablandamiento, lo que permite su reciclaje sin problema alguno.
Amorfos: su estructura interna no sigue ningún orden; tienen elevada rigidez, transparencia y dureza; los más comunes son: vinílicos (PVC), estirenos (PS), ABS, SAB, acrílicos (PMMA), policarbonato (PC), polisulfonas (PES, PSU) y polieterimida (PEI), entre otros.
Semicristalinos: son flexibles aún por encima de la temperatura de reblandecimiento; son más flexibles y dúctiles que los amorfos; los más comunes son: poliolefinas (LDPE, HDPE, PP, EVA), poliamidas (PA), poliacetales (POM), poliésteres termoplásticos (PET, PBT), entre otros.
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Según comportamiento mecánicoResinasSólidas a temperatura ambiente, moldeables entre los 120º y los 200º; este término se refiere tanto a termoestables como a ciertos termoplásticos; muy utilizados para carcasas, envases y otros productos de uso cotidiano.
Gomas Técnicamente se llaman elastómeros, caracterizados por su elevada elasticidad; pueden ser tanto termoestables (cauchos y siliconas) como termoplásticos (TPE); se utilizan para muelles, juntas, asideros, mangueras, codos de unión, entre otras aplicaciones.
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Según comportamiento mecánicoFibrasLa mayoría de los materiales pueden ser procesados como fibras, y los polímeros también; presentan propiedades óptimas en una dirección; resistencia a tracción muy elevada; son destacables las de poliéster, poliuretano Lycra (tejidos elásticos), PTFE Gore-tex (prendas y calzado impermeables), poliamida Nylon (medias), Kevlar y Nomex (chalecos antibalas, velas de surf y neumáticos) y Polietileno Spectra (guantes anticorte y chalecos antibalas).
EspumasMuchos materiales pueden ser espumados, aunque los más populares son los polímeros; están constituidos por una dispersión de burbujas de gas, por lo que su densidad suele ser muy baja; son utilizados como aislamiento térmico y acústico, y como amortiguadores de impacto.
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Según sus aplicacionesCommoditiesSon plásticos de uso cotidiano, con un consumo masivo y un precio relativamente bajo. Típicos en esta tipología las poliolefinas (LDPE, HDPE, PP), los estirenos (PS, HIPS) y los vinílicos (PVC).
Plásticos técnicosSe trata de plásticos denominados de ingeniería, menos utilizados que los anteriores y con algunas propiedades optimizadas, siendo por tanto su precio relativamente elevado; ejemplos: poliamidas (PA), poliacetales (POM), policarbonatos (PC), poliésteres (PET, PBT), acrílicos (PMMA), copolímeros estirenoacrílicos (ABS, SAN, ASA), y teflón (PTFE).
Plásticos de altas prestacionesPlásticos de un gran valor añadido que se usan en aplicaciones muy específicas y que requieren un complejo proceso de procesamiento.Polisulfonas (PSU, PES), polieterimidas (PEI), polieteretercetonas (PEEK).
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Termoestables
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Termoestables: resinasResina de poliéster (UP)Propiedades
- Resistencia eléctrica, a los ácidos, a la temperatura y a la abrasión.- Fáciles de moldear por compresión y transferencia de resina. - Son muy utilizadas combinadas con fibra de vidrio (generando un material compuesto).
Aplicaciones
- Cascos para embarcaciones - Cañas de pescar- Mobiliario- Paneles de automóviles
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Termoestables: resinasResina de poliuretano (PUR)Propiedades
- Muy flexibles y resistente al corte, puede ser 20 veces más resistentes a la abrasión que muchos metales. - Se degrada bajo la radiación solar. - Fácil de espumar.
Aplicaciones
- Espumas para tapicerías y mobiliario.- Aislantes térmicos y acústicos.- Forros para calzado y confección.
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Termoestables: resinasResina epoxi (EP)Propiedades
- Fácil de trabajar por moldeo o arranque de viruta.- Buenas características mecánicas y resistencia al desgaste.- Resiste altas temperaturas y buena como aislante de la electricidad.- No desprende gases nocivos al ser conformadas, aunque en estado líquido es venenosa.- Endurecida, es inodora, insípida e inocua.
Aplicaciones
- Materiales compuestos para automoción, aeronáutica y deportes.- Pinturas aislantes eléctricas; protección a la corrosión de metales.- Adhesivos, barnices, encapsulado de LEDs, circuitos impresos.- Recubrimientos de envases alimentarios (latas de refrescos).
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Termoestables: resinasResina de fenol formaldehído (MPF)Propiedades
- Coste económico relativamente bajo.- Muy buenas resistencias a la temperatura y los ácidos.- Sólo se presenta en colores oscuros.
Aplicaciones
- Teléfonos, carcasas de aparatos de gran consumo y de motores.- Mangos y asas de sartenes y utensilios de cocina.- Botones y tiradores. - Barnices y adhesivos.- Fabricación tableros aglomerados/contrachapados de madera.
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Termoestables: resinasResina urea formaldehído (UF)Propiedades
- No resisten tanto la humedad como las melamínicas (ver ventana siguiente).- Pueden ser coloreadas.- Fácilmente espumables, pero su uso está siendo sustituido por las de poliuretano.
Aplicaciones
- Adhesivos para madera.- Impermeabilización de papeles.- Paneles aislantes.
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Termoestables: resinasResina melamina formaldehído (MF)
Propiedades
- Resistencia a la temperatura menor que las ureicas y fenólicas.- Son muy duras y resistentes a la abrasión.- Resistentes a los esfuerzos mecánicos.- Coloreables y con buena resistencia química.
Aplicaciones
- Recubrimientos para tableros aglomerados, maderas y laminados.
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Termoplásticos
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TermoplásticosPolietileno (PE)Propiedades
- Plástico de gran consumo y ampliamente utilizado en el sector del embalaje y construcción.- No es apto cuando se requiere elevada precisión o trabajar a temperaturas altas.- Precio moderado.- Existen cuatro tipos: PE de baja densidad, PE lineal da baja densidad, PE de alta densidad y PE de ultra alta densidad.
Aplicaciones
- Botellas de champú o gel, films para invernaderos, bolsas, embalajes y juguetes.- Tuberías, cables y depósitos de gasolina, prótesis (ultra alta).
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TermoplásticosPolietileno de baja densidad (LDPE)Propiedades
- Coste muy bajo pero poca estabilidad dimensional.- Muy ligero y flexible. - Buen aislante eléctrico.- No tóxico.- Resistente a gasolinas y agentes químicos.
Aplicaciones
- Láminas invernaderos y tanques agrícolas e industriales.- Juguetes y base para pañales de usar y tirar.- Aislantes para cables, adhesivos. - Productos para el hogar.
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TermoplásticosPolietileno de alta densidad (HDPE)Propiedades
- Resistencia mayor que la de baja densidad.
Aplicaciones
- Botellas de champú, gel y detergente, - Zumos. - Líquidos industriales- Contenedores para alimentos.- Productos para el hogar, por ejemplo cubos y embudos.
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TermoplásticosPolietileno de ultra alta densidadPropiedades
- Tenacidad, resistencia química y durabilidad muy superiores al resto de la familia de los polietilenos.- Es biocompatible y se usa para prótesis.- Procesabilidad dificultosa (no puede ser inyectado como el resto de los termoplásticos).- Nula absorción de agua.
Aplicaciones
- Fibras superresistentes Spectra.- Tablas para cortar y picar alimentos.- Piezas para maquinaria de procesado de alimentos.- Piezas o elementos antifricción en prótesis de rodilla y cadera.
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TermoplásticosEtil vinil acetato (EVA)Propiedades
- Copolímero derivado del LDPE conocido como goma EVA o foamy.- Comportamiento similar al de los elastómeros en cuanto a suavidad y flexibilidad.- Fácil de cortar y pegar, coloreable, tacto muy agradable.- Barrera de gases y olores.- Muy resistente a los ultravioletas.
Aplicaciones
- Productos infantiles y escolares, alfombras para ratón.- Envases multicapa.- Tablillas para natación y boyas para naútica.
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TermoplásticosPolipropileno (PP)Propiedades
- Excelente resistencia química, - Vida útil larga.- Inestable en presencia de agentes oxidantes y rayos UVA.- Buena transparencia.
Aplicaciones
- Envases y embalajes, tapones y tapones bisagra.- Carcasas de DVD.- Cubos, tupperwares y bienes de consumo en general.- Piezas no estructurales de automoción (por ejemplo, parachoques).
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TermoplásticosPoliamida (PA)Propiedades
- Piezas de alto rendimiento.- Buena estabilidad dimensional, resistencia a altas temperaturas.- Resistencia mecánica.- Propiedades excelentes en formato de fibra (Nylon, Kevlar, Nomex).
Aplicaciones
- Carcasas de artículos que trabajan hasta 150º de temperatura.- Cajas de cambio, cojinetes, tuercas, remaches, engranajes, ventiladores.- Cepillos, tejidos impermeables y transpirables, medias, lonas.- Chalecos antibalas, velas de barcos y winfsurf, recubrimientos aeroespaciales.
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TermoplásticosAcetato de celulosa (CA)Propiedades
- Dureza media-alta.- Brillante y transparente.- Tacto muy agradable
Aplicaciones
- Monturas de gafas, cepillos de dientes, recipientes para cosméticos, mangos de herramientas y pinceles.- Filtros de cigarrillos, embalaje de burbujas.- Películas para aplicaciones gráficas y artísticas.
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Politetrafluoruro de etileno (PTFE)Propiedades
- Más conocido por su nombre comercial: Teflón, de DuPont.- Muy baja adherencia- Aislante térmico y eléctrico.- Extremadamente flexible.
Aplicaciones
- Antiadherente, desmoldeante en sartenes y moldes- Tejidos hidrófobos.- Película protectora de la corrosión.- Sellado de tuberías y grifos.
Termoplásticos
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TermoplásticosPolietielentereftalato (PET)Propiedades
- Muy utilizado para envases de refrescos y agua, sobre todo con gas.- Elevada transparencia.- Muy buenas propiedades ante el desgaste, el deslizamiento.- Estabilidad térmica.
Aplicaciones
- Botellas de bebidas gaseosas, agua, aceite, cosméticos, cajas, blisters.- Tejidos para forro polar.- Piezas industriales, electrodomésticos y de automoción.
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TermoplásticosPolibutilentereftalato (PBT)Propiedades
- Buenas propiedades mecánicas.- Alta estabilidad dimensional y frente al calor.- Elevada rigidez y buena resistencia a la abrasión.- Excelentes propiedades eléctricas.- Baja absorción de agua.
Aplicaciones
- Piezas de ingeniería de alta calidad y rigidez.- Ruedas dentadas y otros elementos deslizantes.
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TermoplásticosPolieteretercetona (PEEK)Propiedades
- Es el termoplástico más fuerte y rígido.- Resistencia a la llama excelente y con mínima generación de humo.- Resistencia química muy elevada, soporta radiaciones ionizantes y temperaturas de 340º.- Un 30% más ligero que el aluminio, su inconveniente es su elevado precio.
Aplicaciones
- Aislante en la industria aeroespacial y componente en ambientes extremos.- Impulsores de bombas y conectores eléctricos.- Adhesivos y componentes estructurales.
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TermoplásticosPolicloruro de vinilo (PVC)Propiedades
- Buen aislamiento eléctrico.- Buena resistencia a la intemperie. - Combustibilidad baja, sin embargo a elevada temperatura emite gases clorados tóxicos.- Puede ser flexible o rígido.
Aplicaciones
- Tuberías, aislamiento eléctrico.- Perfiles para ventanas, y puertas, persianas, láminas para impermeabilización.- Muebles de jardín, bolsas de suero, juguetes, garrafas y bidones.- Calzado, tarjetas bancarias, encuadernaciones de libros.
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TermoplásticosPoliestireno (PS)Propiedades
- Muy buena transparencia, rigidez aceptable, alta fragilidad.- Puede ser fácilmente espumado (Porexpan), teniendo entonces una elevada resiliencia.
Aplicaciones
- Envases y embalajes, platos y vasos de usar y tirar.- Cajas de casetes y CDs.- Material de oficina como bolígrafos o reglas.- Carcasas de electrodomésticos- En su versión de alto impacto (HIPS), se usa para placas de marcas en automoción, instrumental médico, lentes para equipos de oficina.
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TermoplásticosAcrilonitrilo Butadieno Estireno (ABS)Propiedades
- Buenas propiedades ante el impacto, debido al caucho natural que contiene.- Mala resistencia a la intemperie.- Excelente aislante.- Apto para galvanizar, cromar y pintar.
Aplicaciones
- Carcasas de pequeños electrodomésticos.- Maletas, teléfonos. - Tapones cromados.- Tuberías, como sustituto del PVC.
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TermoplásticosEstireno acrilonitrilo (SAN)Propiedades
- Rigidez aceptable.- Muy frágil.- Menos transparente que el PS pero mayor brillo.- Excelente barrera ante el CO2 y la humedad.
Aplicaciones
- Cucharillas, envases y protección de alimentos.- Equipos de diálisis de usar y tirar.- Reflectores de faros en coches y motocicletas.
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TermoplásticosAcrilonitrilo estireno acrílico (ASA)Propiedades
- Resistente a la intemperie.- Resistencia al impacto respecto al PS y el SAN.
Aplicaciones
- Recubrimientos para tableros aglomerados.- Cubiertas para vehículos de nieve y agua.- Perfiles para ventanas y puertas exteriores (suele ir mezclado con el PVC).
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TermoplásticosPolicarbonato (PC)Propiedades
- Buenas propiedades mecánicas, resistencia al impacto y dureza superficial.- Buena resistencia a la temperatura.- Excelentes propiedades ópticas.
Aplicaciones
- Lentes para todo tipo de gafas.- Cristales antibala y escudos antidisturbios de la policía. - Cubiertas para arquitectura.- Mobiliario de gama alta.
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TermoplásticosPolimetilmetacrilato (PMMA)Propiedades
- Elevada transparencia y excelentes propiedades superficiales.- Resistencia a la intemperie y estabilidad dimensional.- Baja resistencia al impacto.
Aplicaciones
- Rótulos luminosos.- Cosmética. - Artículos de ornamentación.- Mobiliario, óptica.- Prótesis dentales y óseas.
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TermoplásticosPolieterimida (PEI)Propiedades
- Elevada resistencia a altas temperaturas y retardante de llama.- Muy buena resistencia química y a rayos UVA.- Buen sustituto de los metales y los termoestables.
Aplicaciones
- Piezas de productos electrónicos.- Interiores de aeronaves y naves espaciales, componentes de automoción.- Embalajes para alimentos que tiene que ser horneados.- Faros y reflectores de alta temperatura.- Piezas para bombas y grifos, enchufes de alto rendimiento.- Bandejas para instrumentos médicos.
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Elastómeros termoplásticosPropiedades
- Se trata de materias termoplásticas con propiedades elastoméricas, por lo que presentan una gran elasticidad.- Excepcional tenacidad y resiliencia.- Elevada resistencia a la fluencia, al impacto y a la fatiga.- Buena resistencia química, buenas propiedades ignífugas.- Fácil soldadura por calor y alta frecuencia (no por ultrasonidos).- Fácil pegado.
Aplicaciones
- Válvulas elásticas de cierre, bombas de membrana o diafragma.- Cierres, juntas, tapones herméticos, juntas tóricas y de retén.- Articulaciones mecánicas, fijaciones para automoción, náutica y aviación.- Montantes de parachoques y fuelles.- Cables eléctricos, mangos, engranajes.- Botas de esquí y suelas de zapatillas deportivas.
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Elastómeros termoplásticosPoliuretanos (TPU): componentes interiores de coches, suelos de zapatillas deportiva, aislamientos de cables y mangueras, catéteres.
Vulcanizado termoplástico (TPE-V): perfiles de estanqueidad y para aislamiento, protectores y embellecedores para puertas y ventanas.
Olefínicos (TPO): componentes para coches, equipamiento deportivo y calzado, recubrimiento de cables, productos eléctricos moldeables.
Copolímeros bloque estireno (TPE-S): suelas para calzado, partes interiores y exteriores de automóviles, reposabrazos, paneles para puertas, tubos extruídos.
Copoliésteres (TP-E o COPE): partes exteriores de automóviles,aislamiento de bajo voltaje, ruedas de monopatín, productos deportivos, engranajes y pasadores flexibles.
Poliéster bloque aramida (TPE-A o PEBA): suelas de zapatillas deportivas, botas de esquí, láminas decorativas para skateboard.
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Caucho naturalOrigenEl origen del caucho natural es el latex, el fluido lechoso que produce una ampolia variedad de árboles tropicales (sobre todo, el Hevea brasiliensis).
Propiedades- Gran elasticidad (es un elastómero natural), junto a una gran recuperación elástica en un amplio rango de temperaturas.- Muy bueno para amortiguación de impactos y vibraciones (resiliencia).- Es impermeable a gases y agua.- Baja densidad específica.- No es vulnerable al oxígeno, ácidos, bases, muchos disolventes orgánicos y otras sustancias químicas.- Buenas propiedades como aislante eléctrico y resistente al desgaste.
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Caucho
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Caucho vulcanizadoSi el caucho es calentado a 248-320º y mezclado con azufre, obtenemos el caucho vulcanizado, que es más fuerte y elástico, resistiendo mejor los cambios de temperatura. Los porcentajes de azufre oscilan entre el 1% y el 20-50% (ebonita). Además de azufre, este tipo de caucho contiene:
- Aceleradores para acelerar el proceso (óxidos orgánicos y de zinc).- Antioxidantes para mejorar la resistencia al envejecimiento.- Pigmentos reforzantes para mejorar la resistencia (negro de carbono, óxido de zinc, arcillas, silicato de calcio, carbonato de magnesio).
Aplicaciones de los cauchos- Perfiles extrusionados y moldeados para juntas de dilatación o estanqueidad.- Pavimentos y revestimientos.- Adhesivos, pinturas y recubrimientos bituminosos. - Materiales aislantes, recubrimientos para cubiertas.- Neumáticos.- Suelas y tacones para calzado.
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SiliconasPropiedades generales- Estabilidad térmica dentro de un amplio rango de temperaturas.- Resistencia al envejecimiento natural y a agresiones químicas.- Propiedades de aislamiento eléctrico.- Pueden funcionar como antiadherentes o como adhesivos.- Comportamiento hidrofóbico.- Buena resistencia al fuego.- Propiedades lubricantes y suavizantes.- Gran inocuidad.- Permeabilidad al gas.- Pueden ser extendidas con facilidad.
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Espumas Son materiales compuestos, ya que se elaboran introduciendo un gas en el interior de un polímero. Se clasifican en tres tipos:
Espumas de celda cerrada: en ellas las burbujas de aire están intactas, el gas sigue encapsulado; son impermeables y tienen baja resistencia al impacto.
Espumas de celda abierta: las burbujas están unidas y las paredes rotas, permitiendo el paso de aire o agua; son materiales más flexibles y con mayor recuperación elástica, funcionando bien como filtros (son permeables).
Espumas reticuladas: las paredes son eliminadas de modo que solo quedan los vértices de las uniones entre burbujas, conservando unas propiedades mecánicas considerables; funcionan muy bien como muelles.
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Espumas Poliestireno expandido (PS-E): rígida y quebradiza, absorción de impactos, impermeable, soluble en hidrocarburos, combustible y fácil encolado.
Espuma de poliuretano (PU-E): rígida, semirrígida o flexible, fácil combustión.
Cloruro de polivinilo expandido (PVC-E): rígida o flexible, muy impermeable, resistente a compresión y tracción, resiste el envejecimiento, posibilidad de recubrir metales, autoextinguible.
Espuma fenólica (F-E): rígida y frágil, resiste la temperatura, auto extinguible, aislamiento térmico excelente.
Espuma de polietileno: elástica, impermeable, termoconformable, difícil de encolar, resiste el envejecimiento y los agentes químicos, quema lentamente, apta para uso alimentario.
Espuma de ABS: rígida, resiste el envejecimiento y la tracción.
Espuma de silicona: rígida o flexible, excelente aislante térmico, gran resistencia a la temperatura (superior a 370º).
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Espumas Espuma de Urea-formol: muy baja densidad, buen aislante térmico, autoextinguible, buena resistencia a la temperatura (superior a 100º).
Espuma Epoxi: extraordinario aislamiento térmico, buena resistencia a la temperatura (superior a 100º).
Espuma de celulosa: rígida o flexible, quema lentamente, aislante térmico (la rígida).
Aplicaciones generales de las espumas- Aislante térmico/acústico para la construcción, maquinaria y aparatos.- Amortiguamiento de choque y vibración, embalaje de productos frágiles.- Recubrimiento térmico de conductos para fluidos calientes o fríos; frigoríficos.- Colchones, acolchado de muebles y superficies.- Bandejas isotérmicas para alimentación.- Tablas de windsurf, flotadores, volantes de automóvil.
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Plásticos biodegradables
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Plásticos biodegradablesUn material o sustancia es considerada biodegradable si tiene la capacidad de descomponerse, por medios biológicos, generando sustancias naturales capaces de ser reabsorbidas por el medio natural, siendo recicladas y formando parte de los ecosistemas. Pueden ser:
Sólidos: compostables, generando compost que abona la tierra de manera natural.
Líquidos: se biodegradan en contacto con el agua.
Un material sintético no puede ser biodegradable, a causa de su propia naturaleza sintética, ya que la naturaleza no puede reconocerlo, procesarlo ni asimilarlo.
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Plásticos biodegradablesAlmidón: algunos bioplásticos están realizados a partir del almidón derivado del maíz, la yuca o la patata, entre otros; alguno de los componentes puede tardar mucho en biodegradarse, y con ello, ser perjudicial para la vida; en cualquier caso, su impacto es muchísimo menor que el de los sintéticos; su proceso de degradación se llama HIDRO-degradación (ejemplos: Mater bi, Biopol).
Alifático: se trata de plásticos que utilizan poliésteres alifáticos (ejemplo: PLA).
Plásticos foto-degradables: se degradan ante la luz solar, pero NO se biodegradan, y tampoco lo hacen si no están expuestos a la luz.
Oxo-biodegradables: su proceso de degradación se llama OXOdegradación; a través de un aditivo que se añade al polímero, este empieza a degradarse a partir del mismo momento de la fabricación, llegando a biodegradarse por completo siendo totalmente absorbido por bacterias y hongos; son los más interesantes de entre todos los bioplásticos.
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Proceso de biodegradación de un tenedor fabricado con bioplástico.
Mater-Bi, BioWare, Biopol, tres marcas de bioplástico ya funcionando en el mercado,
compitiendo con los polímeros sintéticos.
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Aspectos medioambientales y sociales
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Gran mancha de residuos del Pacífico
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![Page 95: Plásticos](https://reader030.fdocuments.es/reader030/viewer/2022020921/5571fa0c4979599169911b47/html5/thumbnails/95.jpg)
Residuos plásticos ingeridos por cetáceos y aves.
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![Page 97: Plásticos](https://reader030.fdocuments.es/reader030/viewer/2022020921/5571fa0c4979599169911b47/html5/thumbnails/97.jpg)
Recuperador de envases de PET
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El caso del conejito feliz para niños felices...
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Impactos medioambientales asociados a los plásticos.
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Impactos medioambientales asociados al caucho.
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Listado de los códigos de identificación de los siete termoplásticos más comunes que pueden ser reciclados.
![Page 102: Plásticos](https://reader030.fdocuments.es/reader030/viewer/2022020921/5571fa0c4979599169911b47/html5/thumbnails/102.jpg)
Reciclaje de plásticosAspectos a considerar- Mayor eficiencia energética en las diversas fases productivas en comparación con los metales.- En su mayoría dependen del petróleo y otras fuentes de origen fósil, tratándose de materiales no renovables.- En su mayoría son sintéticos, por lo que no son biodegradables y contaminan en mayor o menor medida el medio ambiente.- Los termoplásticos son reciclables, y ello permite cerrar el ciclo de vida de estos materiales reduciéndose el consumo de materias primas naturales.- Es recomendable emplear monomateriales, es decir, materiales no compuestos ni reforzados con cargas, ya que estos son difíciles de reciclar.- Es preferible seleccionar materiales de uso común que, una vez reciclados, encontrarán un mayor nivel de demanda.- Conviene reducir el nivel de heterogeneidad de los productos al mínimo posible; ello abarata y simplifica el producto a la vez que lo hace más fácil de reciclar.- Evitar en lo posible el pintado de las piezas, sobre todo tratamientos como el cromado o niquelado, ya que ello dificulta o imposibilita el reciclado.
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Objetivo:cerrar el ciclo.
![Page 104: Plásticos](https://reader030.fdocuments.es/reader030/viewer/2022020921/5571fa0c4979599169911b47/html5/thumbnails/104.jpg)
Algunos ejemplos de productos de una misma marca, realizados a partir de plástico reciclado.
![Page 105: Plásticos](https://reader030.fdocuments.es/reader030/viewer/2022020921/5571fa0c4979599169911b47/html5/thumbnails/105.jpg)
Ejemplos de productos fabricados a partir de caucho reciclado.
![Page 106: Plásticos](https://reader030.fdocuments.es/reader030/viewer/2022020921/5571fa0c4979599169911b47/html5/thumbnails/106.jpg)