Plasticos Material Explicativo

LOS PLÁSTICOS

1. INTRODUCCIÓN.• Los plásticos son materiales sintéticos formados por

macrocélulas orgánicas llamadas polímeros. Estos polímeros son grandes agrupaciones de monómerosunidos mediante un proceso químico llamado polimerización.

1. INTRODUCCIÓN.• Monómeros: se trata una molécula de pequeña masa

molecular que unida a otros monómeros, a veces cientos o miles, por medio de enlaces químicos, generalmente covalentes, forman macromoléculas llamadas polímeros.

1. INTRODUCCIÓN.• Polímeros: son macromoléculas (generalmente

orgánicas) formadas por la unión de moléculas más pequeñas llamadas monómeros.

2.3. Fabricación.• La fabricación de los plásticos y sus manufacturas

implica cuatro pasos básicos:

2.4. Materias primas.• De origen vegetal:

Celulosa del algodón.

Furfural de la cáscara de la avena.

Aceites de semillas.

Derivados del almidón o el carbón.

Caseína de la leche. • Derivados del petróleo:

Las materias primas derivadas del petróleo son tan baratas como abundantes. No obstante, dado que las existencias mundiales de petróleo tienen un límite, se están investigando otras fuentes de materias primas, como la gasificación del carbón.

2.5. Aditivos.• Se utilizan aditivos químicos para conseguir una

propiedad determinada.

Antioxidantes: lo protegen de degradaciones químicas causadas por el oxígeno o el ozono.

Estabilizadores ultravioleta: lo protegen de la intemperie.

Plastificantes: producen un polímero más flexible.

Lubricantes: reducen la fricción.

Pigmentos: colorean los plásticos.

Sustancia ignífugas y antiestáticas.

2.5. Aditivos (materiales compuestos).• Muchos plásticos se fabrican en forma de material

compuesto, lo que implica la adición de algún material de refuerzo (normalmente fibras de vidrio o de carbono) a la matriz de la resina plástica.

• Los materiales compuestos tienen la resistencia y la estabilidad de los metales, pero por lo general son más ligeros.

• Las espumas plásticas, un material compuesto de plástico y gas, proporcionan una masa de gran tamaño pero muy ligera.

2. PROPIEDADES.• Plasticidad: Capacidad para deformarse que permite

fabricar piezas mediante la aplicación de calor y el uso de moldes.

• Aislantes de la electricidad.• Resistencia mecánica, que aunque no muy elevada,

resulta suficiente en la mayoría de sus aplicaciones.• Resistencia a la acción de agentes atmosféricos.• Facilidad para colorearlos añadiendo tintes en el

proceso de fabricación y su buen aspecto final sin que sean necesarias operaciones de acabado en la mayoría de los casos.

2. PROPIEDADES.• Fáciles de trabajar y moldear.• Tienen un bajo costo de producción.• Poseen baja densidad.• Suelen ser impermeables.• Aceptables aislantes acústicos.• Buenos aislantes térmicos, aunque la mayoría no

resisten temperaturas muy elevadas.• Resistentes a la corrosión y a muchos factores

químicos.• Algunos no son biodegradables ni fáciles de reciclar, y

si se queman, son muy contaminantes.

3. CLASIFICACIÓN.• La mayoría de los plásticos proceden de productos

obtenidos del petróleo y, en menor medida, de derivados del carbón y la celulosa de las plantas.

• Los podemos clasificar:

3.1. Según el monómero base.Esta clasificación considera el origen del monómero del cual parte la producción del polímero.

3.2. Según el comportamiento frente al calor

3.2.1. Termoplásticos.Se trata de plásticos que, a temperatura ambiente, son deformables, se convierte en un líquido cuando se calienta y se endurece en un estado vítreo cuando se enfría lo suficiente. La mayoría de los termoplásticos son polímeros de alto peso molecular. Los polímeros termoplásticos difieren de los polímeros termoestables en que después de calentarse y moldearse éstos pueden recalentarse y formar otros objetos.

Sus propiedades físicas cambian gradualmente si se funden y se moldean varias veces.

3.2.1. Termoplásticos.• Policloruro de vinilo o PVC.

Se presenta como un material blanco que comienza a reblandecer alrededor de los 80 °C y se descompone sobre 140 °C. Es un polímero por adición y además es una resina que resulta de la polimerización del cloruro de vinilo o cloroetileno. Tiene una muy buena resistencia eléctrica y a la llama. Elevada resistencia química, a la luz y a la intemperie. Nocivo para el medio ambiente.

P C

3.2.1. Termoplásticos.• Policloruro de vinilo o PVC. 2 tipos: Rígido y flexible.

Rígido:

Envases

Cajas inst. eléctricas Ventanas

Válvulas y llaves Tuberías y accesorios

3.2.1. Termoplásticos.• Policloruro de vinilo o PVC. 2 tipos: Rígido y flexible.

Flexible:

Cables Juguetes Calzados

Pavimentos Guantes Impermeables

3.2.1. Termoplásticos.• Poliestireno (PS).

Se obtiene de la polimerización del estireno. Se puede colorear y tiene buena resistencia mecánica.

Existen cuatro tipos principales:

PS cristal: es transparente, rígido y quebradizo.

PS de alto impacto: resistente y opaco.

PS expandido: muy ligero, no tóxico.

PS extrusionado: similar al expandido pero más denso e impermeable, alta resistencia a hongos y

bacterias.

3.2.1. Termoplásticos.• Poliestireno. Las aplicaciones principales del PS de

alto impacto y el PS cristal son:

Muebles de jardín Auxiliares de oficina Bolígrafos

Juguetes Bisutería

3.2.1. Termoplásticos.• Poliestireno. Las aplicaciones principales del PS

expandido (porexpán) y extruido son:

Bandejas alimentos Envases de protección

Aislantes térmicos

en construcción

3.2.1. Termoplásticos.• Polietileno (PE). Químicamente el polímero más

simple. Por su alta producción mundial (≈60mill.Tm/año) es también el más barato, siendo uno de los plásticos más comunes. Químicamente inerte. Se obtiene de la polimerización del etileno (CH2=CH2).

• Puede ser producido por diferentes reacciones de polimerización: Pol. por radicales libres, Pol. aniónica, Pol. por coordinación de iones o Pol. catiónica. Cada uno de estos mecanismos de reacción produce un tipo diferente de polietileno.

3.2.1. Termoplásticos.• Polietileno (PE).

3.2.1. Termoplásticos.• Polietileno de alta densidad (PEAD o HDPE).

Envases (garrafas o botellas)

• Polietileno de baja densidad (PEBD o LDPE).

Bolsas y bobinas

3.2.1. Termoplásticos.• Polietileno lineal de baja densidad (LLPE).

Tuberías de gas natural

• Polietileno tereftalato (PET o PETE).

Fibras textiles y embases

3.2.1. Termoplásticos.• Polipropileno (PP). Es el polímero termoplástico,

parcialmente cristalino, que se obtiene de la polimerización del propileno. Es muy duro, resistente a la corrosión química y al calor, soporta múltiples doblados y puede formar hilos sin romperse.

3.2.1. Termoplásticos.• Polipropileno (PP).

Jeringuillas Tuberías de fluidos calientes Redes

Tejidos(sacos)

Carcasas baterías Equipo de

Cuerdas laboratorio

3.2.1. Termoplásticos.• Polimetacrilato de metilo (PMMA). La lámina de

acrílico se obtiene de la polimerización del metacrilato de metilo.

3.2.1. Termoplásticos.• Polimetacrilato de metilo (PMMA).

En la industria del plástico se presenta en forma de gránulos (pellets) o en láminas. Los gránulos son para el proceso de inyección o extrusión y las láminas para termoformado o para mecanizado. Compite en cuanto a aplicaciones con el policarbonato (PC) y el poliestireno (PS), pero destaca frente a otros plásticos transparentes por su resistencia a la intemperie, transparencia y resistencia al rayado y a los golpes.


Rótulos Muebles Ventanas de avión

Construcción Óptica


Cosméticos (Implante PMMA 30% 1ml)

Prótesis óseas y dentales

Como aditivo en polvo en la formulación de muchas de las pastillas que podemos tomar por vía oral. En este caso actúa como retardante a la acción del medicamento para que esta sea progresiva.

3.2.1. Termoplásticos.• Poliamidas (PA). Es un tipo de polímero que

contiene enlaces de tipo amida. Las poliamidas se pueden encontrar en la naturaleza, como la lana o la seda, y también ser sintéticas, como el nailon o el Kevlar.

• Las poliamida más conocida es el nailon, que es muy resistente al desgaste y abrasión, es tenaz y forma hilos con facilidad.

3.2.1. Termoplásticos.• Poliamidas (PA).

Tacos de pared Industria textil

Cordelería Electricidad

3.2.1. Termoplásticos.• Poliamidas (PA).

Ruedas dentadas Ruedas y poleas

Aspas ventilador Cinturones de seguridad

3.2.1. Termoplásticos.• Policarbonatos. Es un grupo de termoplásticos fácil

de trabajar, moldear y termoformar, y son utilizados ampliamente en la manufactura moderna. El nombre "policarbonato" se basa en que se trata de polímeros que presentan grupos funcionales unidos por grupos carbonato en una larga cadena molecular.

CO32-

Principales cualidades: gran resistencia a los impactos y a la temperatura. Excelentes propiedades ópticas (transparente/translúcido). Ignífugo (se autoapaga). Elevada resistencia eléctrica. Fácil mecanizado.

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/0b/Carbonate-3D-balls.png

3.2.1. Termoplásticos.• Policarbonatos.

Óptica: lentes para todo tipo de gafas.

Electrónica: CD, DVD, condensadores, placas C.I.


Seguridad: cristales antibalas y escudos anti-disturbios.


Diseño y arquitectura: cubrimiento de espacios y aplicaciones de diseño.

Moldes de Pastelería:

utilizados para elaborar

de bombones y figuras

de chocolate.

3.2.1. Termoplásticos.• Fluorocarbonos. Se trata de compuestos químicos

que contienen enlaces carbono-flúor. La relativamente baja reactividad y alta polaridad del enlace carbono-flúor los dota de características únicas. Los fluorocarbonos tienden a romperse muy lentamente en el medio ambiente y por tanto muchos se consideran contaminantes orgánicos persistentes.

Destacamos: Politetrafluoretileno (Teflón).

Policlorotrifluoretileno.

3.2.1. Termoplásticos.• Fluorocarbonos: Politetrafluoretileno (Teflón).

Elevada resistencia química y al calor. Propiedades antideslizantes.

Fachadas antipintadas Sartenes y cazuelas

3.2.2. Termoestables.

Se trata de materiales que una vez que han sufrido el proceso de calentamiento-fusión y formación-solidificación (fraguado), se convierten en materiales rígidos que no vuelven a fundirse. Generalmente para su obtención se parte de un aldehído.

El moldeado de los plásticos termoestables se realiza mediante presión y calor.

3.2.2. Termoestables.• Resinas fenólicas. Se conocen como baquelitas. El fenol

(C6H5OH) se usa principalmente en la producción de resinas fenólicas. se producen por reacción de policondensación entre el fenol con el formaldehído con desprendimiento de agua.

De elevada dureza y resistencia, gran estabilidad térmica y módulo de elasticidad, quebradizas, difícilmente inflamables e insolubles en disolventes orgánicos.

• Resinas fenólicas prensadas• Resinas fenólicas por capas.

http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Phenol_chemical_structure.svg

3.2.2. Termoestables.• Resinas fenólicas.

Plumas estilográficas Placas C.I. (Baquelita)

Comp. eléctricos Bolas de billar Mangos

3.2.2. Termoestables.• Resinas úricas. Se obtienen por policondensación de

la urea con el formaldehído. Sus propiedades son similares a las bakelitas, pueden colorearse, resistencia muy elevada a las corrientes de fuga superficiales, no tienen olor ni sabor.

Entre sus aplicaciones: aislamientos térmicos, acústicos y eléctricos, recipientes alimentarios, adhesivos.

3.2.2. Termoestables.• Resinas úricas.

Aislamientos térmicos, acústicos

Adhesivos

3.2.2. Termoestables.• Resinas melamínicas. Se forman por policondensación

de la fenilamina y del formol. Son plásticos duros y ligeros que se pueden colorear, insolubles a los disolventes comunes, excelente resistencia al aislamiento y rigidez dieléctrica.

• Aplicaciones:

Muy utilizadas en el campo de las comunicaciones, como material para los equipos de radiofonía y componentes de televisores. Para recubrir tableros de madera. Revestimientos decorativos.

3.2.2. Termoestables.• Resinas melamínicas.

Tableros de madera y revestimientos decorativos.

3.2.2. Termoestables.• Resinas de poliéster. Se obtienen por

poliesterificación de poliácidos con polialcoholes. Son incoloras y transparentes (admiten colores), rígidas, sensibles al impacto, elevada rigidez dieléctrica, buena resistencia a la humedad y a los disolventes, buena resistencia al arco eléctrico, arden con dificultad y con un humo muy negro.

• Aplicaciones: placas transparentes en cubiertas, recubrimientos de barcos y aviones. En forma de hilos para fibras textiles sintéticas que no se arrugan, no encogen y secan rápidamente. Reforzado con fibra de vidrio de emplea para fabricar depósitos, piscinas y contenedores.

3.2.2. Termoestables.• Resinas de poliéster.

Placas transparentes en cubiertas

Recubrimientos de barcos y aviones

3.2.2. Termoestables.• Resinas de poliéster.

Hilos para fibras textiles sintéticas que

no se arrugan, no encogen y secan rápidamente.

• Resinas de poliéster.

Depósitos, piscinas y contenedores.

3.2.2. Termoestables.

3.2.2. Termoestables.• Resinas epóxido. Se obtienen por reacción del

acetileno y el bisfenol A. No se desprenden gases durante su endurecimiento, el material no se contrae una vez terminado el proceso de endurecimiento, una vez endurecidas, se adhieren a casi todos los cuerpos, buena resistencia mecánica y a los agentes químicos.

• Aplicaciones: revestimiento e impregnación aislante (bobinados de motores), adhesivos, barnices aislantes, recubrimientos, transformadores M.T., condensadores, pasamuros, depósitos y tuberías.

3.2.2. Termoestables.• Resinas epóxido.

Bobinados de motores y transformadores

3.2.2. Termoestables.• Resinas epóxido.

Adhesivos Barnices aislantes

Condensadores, pasamuros, depósitos.

3.2.2. Termoestables.• Poliuretano. Se obtienen mediante la reacción del

poliéster con derivados del benzol.

• Aplicaciones:

Materiales esponjosos y elásticos:

Esponjas, almohadas, colchones, goma espuma.

Materiales espumosos duros: Aislantes calor/sonido.

Pegamentos: pegamento + catalizador.

Materiales macizos con elasticidad:

juntas de goma elásticas, correas trapezoidales, ruedas de fricción.

3.2.2. Termoestables.• Poliuretano.

Materiales esponjosos y elásticos:

Esponjas, almohadas, colchones, goma espuma.


Materiales espumosos duros: Aislantes calor/sonido.


Pegamentos: pegamento + catalizador.

Materiales macizos con elasticidad: juntas de goma elásticas, correas trapezoidales, ruedas de fricción.

3.5.2 Elastómeros sintéticos.• Silicona. Es un polímero inodoro e incoloro hecho

principalmente de silicio. Tiene una alta elasticidad, una alta resistencia a agentes atmosféricos y químicos. Muy buenas propiedades dermatológicas. Buen comportamiento como aislante eléctrico. La silicona es inerte y estable a altas temperaturas.

3.5.2 Elastómeros sintéticos.• Silicona.

Sellado de juntas Fijación de cristales Chupetes

Aplicaciones médicas y quirúrgicas, como prótesis valvulares cardíacas e implantes de mamas.

6. RECICLADO DE LOS PLÁSTICOS.

• Se trata de materiales que no se degradan ni descomponen, por lo que su acumulación produce graves problemas medioambientales.

• 1er Paso: separación y limpieza de los diferentes materiales (plásticos, aluminio, papel, vidrio, etc.). Con el fin de facilitar esta primera parte del proceso, cada vez es más habitual el uso de diferentes contenedores para cada tipo de residuos.

6. RECICLADO DE LOS PLÁSTICOS.• Para los plásticos se han establecido cuatro tipos de reciclado.

7. CODIFICACIÓN DE PLÁSTICOS.

• Existe una gran variedad de plásticos y para clasificarlos, existe un sistema de codificación que se muestra en la tabla adjunta. Los productos llevan una marca que consiste en el símbolo internacional de reciclado con el código correspondiente en medio según el material específico.

Codificación internacional para los distintos plásticos.

Tipo Polietileno Tereftalato

Polietileno de alta densidad

Policloruro de vinilo

Polietileno de baja densidad

polipropileno Poliestireno Otros

Acrónimo PET PEAD/PEHD PVC PEBD/PELD PP PS Otros

Código 1 2 3 4 5 6 7


TIPO / NOMBRE USOS / APLICACIONES

PETPolietileno Tereftalato

Se produce a partir del Ácido Tereftálico y Etilenglicol, por

policondensación.

Envases para gaseosas, aceites, agua mineral, cosmética, frascos varios (mayonesa, salsas, etc.). Películas transparentes, fibras textiles, envases al vacío, bolsas para horno, bandejas para microondas, cintas de video y audio, geotextiles (pavimentación/caminos); películas radiográficas.



PEADPolietileno de Alta Densidad

Termoplástico fabricado a partir del etileno (elaborado a partir del etano, uno de los componentes

del gas natural)

Envases para: detergentes, aceites automotor, shampoo, lácteos, bolsas para supermercados, bazar y menaje, cajones para pescados, gaseosas y cervezas, helados, aceites, tambores, caños para gas, telefonía, agua potable, minería, drenaje y uso sanitario, macetas, bolsas tejidas.



PVCCloruro de Polivinilo

Se produce a partir de dos materias primas naturales: gas

43% y sal común (*) 57%.

Envases para agua mineral, aceites, jugos, mayonesa. Perfiles para marcos de ventanas, puertas, caños para desagües domiciliarios y de redes, mangueras, pilas, juguetes, envolturas para golosinas, películas flexibles para envasado (carnes, fiambres, verduras), film cobertura, cables, papel vinílico (decoración), catéteres, bolsas para sangre.



PEBDPolietileno de Baja Densidad

Se produce a partir del gas natural.

Bolsas de todo tipo: supermercados, boutiques, panificación, congelados, industriales, etc. Películas para: Agro (recubrimiento de Acequias), envasamiento automático de alimentos y productos industriales (leche, agua, plásticos, etc.). Bolsas para suero, contenedores herméticos domésticos. Tubos y pomos (cosméticos, medicamentos y alimentos), tuberías para riego.



PPPolipropileno

El PP es un termoplástico que se obtiene por polimerización del

propileno.

Película/Film (para alimentos, snacks, cigarrillos, chicles, golosinas, indumentaria). Bolsas tejidas (para papas, cereales). Envases industriales. Hilo, cordelería. Caños para agua caliente. Jeringas descartables. Tapas en general, envases. Bazar y menaje. Cajones para bebidas. Helados. Potes para margarina. Fibras para tapicería, cubrecamas, etc. Telas no tejidas (pañales descartables). Alfombras. Paragolpes y autopartes.



PS Poliestireno

PS Cristal: Es un polímero de estireno monómero, cristalino y de alto brillo.

PS Alto Impacto: Es un polímero de estireno monómero con oclusiones de Polibutadieno.

Potes para lácteos (yoghurt, postres, etc.), helados, dulces, etc. Envases varios, vasos, bandejas de supermercados. Cosmética: envases, máquinas de afeitar descartables. Bazar: platos, cubiertos, bandejas, etc. Juguetes, cassetes, etc. Aislantes: planchas de PS espumado.

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