PROCESAMIENTO DE

POLÌMEROS

• AGUIRRE CRUZ KAREN JOHANA

• GUTIERREZ VELASQUEZ DIEGO EDUARDO

• IBAÑEZ ZAVALETA JHONATAN

• ESTHEFANY VARGAS PAGUELO

• TAPIA VALENCIA GERALDINE

• ZENAYUCA SOTO JUAN CARLOS

un polímero es un compuesto que consiste en moléculas de cadena larga; cada molécula está hecha de unidades repetitivas que se conectan entre sí.

puede haber miles o millones de unidades en una sola molécula de polímero.

¿ QUÉ ES UN POLÍMERO?

él termino se deriva de las palabras griegas “poly”, que significa (muchos), y “meros” que significa (parte). la mayoría de los polímeros se basan en el carbono y, por consiguiente, son consideradas sustancias químicas orgánicas. sin embargo, el grupo también incluye un número de polímeros inorgánicos.

POLÍMEROS

OBJETIVOS:

obtener piezas u objetos de formas predeterminadas y estables cuyo comportamiento sea adecuado a las aplicaciones a las que están destinadas.

aprovechar con gran facilidad y economía con la que se pueden ser procesados algunos polímeros

PROCESAMIENTO DE POLÍMEROS

TIPOS DE POLÍMEROS

SEGÚN SU ORIGEN:

polímeros naturales:

son todos aquellos que provienen de los seres vivos, y por lo tanto, dentro de la naturaleza podemos encontrar una gran diversidad de ellos; ejemplo: las proteínas, almidón, polisacáridos (celulosa, quitina), el hule o caucho natural, lignina, etc.

POLÍMEROS

TIPOS DE POLÍMEROS

SEGÚN SU ORIGEN

polímeros semisintéticos:

se obtienen por transformación de los polímeros naturales y son el resultado de la modificación de un monómero natural; ejemplo: la nitrocelulosa, el caucho vulcanizado.

POLÍMEROS

TIPOS DE POLÍMEROS

SEGÚN SU ORIGEN

polímeros sintéticos:

son los que se obtienen por síntesis ya sea en una industria o en un laboratorio, y están conformados a base de monómeros naturales; ejemplo: el nylon, el vidrio, la porcelana, el poliestireno, el poli cloruro de vinilo (pvc), el polietileno.

POLÍMEROS

TIPOS DE POLÍMEROS

SEGÚN SU RESPUESTA TERMOMECÁNICA

termoplásticos:

es un tipo de polímeros que tienen facilidad para ser fundidos, y por lo tanto pueden ser moldeados. si tienen una estructura regular y organizada, pertenecen a la subdivisión de los cristalinos, pero si su estructura es desorganizada e irregular, se consideran amorfos.

POLÍMEROS

SEGÚN SU RESPUESTA TERMOMECÁNICA

termorígidos:

son polímeros que no se pueden fundir a través de un proceso de calentamiento simple, puesto que su masa es tan dura que necesita temperaturas muy elevadas para sufrir algún tipo de destrucción.

POLÍMEROS

SEGÚN SUS PROPIEDADES FÍSICAS

elastómeros:

son polímeros que aunque pueden ser deformados, una vez que desaparece el agente que causó la pérdida de su forma pueden retornar a ella, además tienen la propiedad de recuperar su forma al ser sometidos a una deformación de ella. ej. caucho vulcanizado.

POLÍMEROS

POLÍMEROS

TIPOS DE POLÍMEROS

SEGÚN SUS PROPIEDADES FÍSICAS

fibras:

tienen la forma de hilos. se producen cuando el polímero fundido se hace pasar a través de unos orificios de tamaño pequeño de una matriz adecuada y se le aplica un estiramiento.

TIPOS DE POLÍMEROS

SEGÚN SUS PROPIEDADES FÍSICAS

resinas:

son polímeros termoestables que sufren una transformación química cuando se funden, convirtiéndose en un sólido que al volverse a fundir, se descompone. ej. pvc, baquelita, el plexiglas.

POLÍMEROS

TIPOS DE POLÍMEROS

SEGÚN SU PROCESO DE OBTENCIÓN

por condensación:

son polímeros obtenidos como consecuencia de la unión de monómeros propiciada por una eliminación molecular. ej.: poliésteres.

POLÍMEROS

TIPOS DE POLÍMEROS

SEGÚN SU PROCESO DE OBTENCIÓN

por adición:

son polímeros que resultan de la unión de monómeros por medio de enlaces múltiples. ej.: polietileno (bolsas)

POLÍMEROS

ADITIVOS AGREGADOS A LOS POLIMEROS

los aditivos de los polímeros ,son sustancias ajenas a la composición química de los polímeros .

este estabilizador se añade para mejorar las propiedades de los polímeros como la degradación y envejecimiento por las descargas uva.

incrementan sus propiedades estructurales del polímero tales como rigidez fuerza y retención. ej: fibra de vidrio, nylon y polipropileno.

FILLERmateriales articulados cuya función es extender el

polímero y reducir su costo. ej: mica, asbestos.

AGENTE DE REFUERZO

ADITIVOS AGREGADOS A LOS POLIMEROS

ESTABILIZANTES

inhiben la degradación del polímero por exposición a la radiación ultravioleta y al oxigeno o a altas temperaturas durante operaciones de procesamiento. Ej : óxidos metálicos y antioxidantes.

ANTIOXIDANTES Retrasa la oxidación de los polímeros. PIGMENTOS

se agregan para dar color y opacidad. tiñen las piezas o semi acabados transparentes. ej.: oxido de titanio, carbonato de calcio y carbón.

BIOSIDAS

inhiben el crecimiento de hongos en los polímeros. ej.: compuestos de cobre, estaño y mercurio..

AGENTES DE CURADO

reducen la rigidez del polímero, este aditivo causa reticulación, la cual otorga termoestabilidad, es decir que soporta mas temperatura sin deformarse ej. cables

AGENTES PARA PRODUCIR ESPUMA

producto que genera un gases para producir la espuma. ej.: pentano.

AGENTES ADITIVOS

AGENTES DE LIBERACION DEL MOLDE

lubricante que evita que un polímero se pegue al molde. ej: siliconaAGENTES ADITIVOS

hoy en día se fabrican muchas cosas que contaminan el mundo, debemos saber que los aditivos biodegradables se obtienen facilmente y sus costos bajos.

ej : gelatina colageno, gelatiana,

lipoproteina.

ADITIVOS BIODEGRADABLES

PROPIEDADES TERMICAS

se refiere a la temperatura de ablandamiento y trancisión vítrea distinta para cada polímero es la temperatura máxima que se realiza para una muestra antes de que esta se vuelva rígida y quebradiza.

PROPIEDADES DE LOS POLIMEROS

PROPIEDADES FISICAS

estas propiedades nos pemiten, hablar de las denasidades de los polimeros si son altas o bajas de las cual son reducidas de la combustibilidad de lo cual sabemos que los plasticos areden facilmente de la elevada propagación de las llamas cuando se quema un polimero etc

PROPIEDADES DE LOS POLIMEROS

PROPIEDADES DE LOS POLIMEROS

PROPIEDADES MECANICAS

dentro de este bloque encontramos la tenacidad y resistencia, propiedades tecnológicas, en este tipo de propiedades incluye la maleabilidad y la ductilidad que tienen los cuerpos en transformarse.

PROPIEDADES ELECTRICAS

los polímeros son malos conductores, de la electricidad y por ese motivo esas macromoléculas son usadas en la industria eléctrica y electronica como materiales aislantes

PROPIEDADES DE LOS POLIMEROS

PROCESOS DE POLÍMEROS•un termoplástico es un

plástico que, a temperaturas relativamente altas se vuelve deformable o flexible, se derrite cuando se calienta y se endurece en un estado de transición vítrea cuando se enfría lo suficiente.

EXTRUSIÓN•  el polímero fundido es forzado a pasar a través

de una boquilla, por medio del empuje generado por la acción giratoria de un husillo que gira concéntricamente en una cámara a temperaturas controladas llamada cañón, con una separación milimétrica entre ambos elementos. el material polimérico es alimentado por medio de una tolva en un extremo de la máquina y debido a la acción de empuje se funde, fluye y mezcla en el cañón y se obtiene por el otro lado con un perfil geométrico preestablecido.

MOLDEO POR INYECCIÓN• en el proceso de moldeo por inyección se funde el plástico en un extrusor y se

utiliza el tornillo del extrusor para inyectar el plástico en un molde donde se enfría. la velocidad y consistencia son elementos claves para que la operación de moldeo por inyección sea exitosa, ya que los márgenes de ganancia generalmente están por debajo del 10 por ciento.

MOLDEO POR SOPLADOeste proceso se compone de varias fases, la primera es la obtención del material a soplar, después viene la fase de soplado que se realiza en el molde que tiene la geometría final, puede haber una fase intermedia entre las dos anteriores para calentar el material si fuera necesario, seguidamente se enfría la pieza y por último se expulsa. para facilitar el enfriamiento de la pieza los moldes están provistos de un sistema de refrigeración así se incrementa el nivel productivo

MOLDEO ROTACIONAL

Es un método para transformar plásticos, que generalmente se encuentran en polvo o en forma de pasta líquida, para producir artículos huecos.

A diferencia de lo que ocurre con las demás técnicas de transformación, el calentamiento y enfriamiento del plástico tienen lugar en el interior de un molde en el que no se aplica presión.

CARACTERÍSTICAS:se pueden fabricar artículos más grandes que mediante soplado.

presentan las ventajas de que las piezas fabricadas pueden tener formas más complejas,

se pueden emplear simultáneamente moldes de distinto tamaño y forma, y además como no se emplea presión los moldes resultan relativamente baratos y las piezas están libres de tensiones.

por otra parte, en el caso del rotomoldeo los materiales deben estar finamente pulverizados, las etapas de carga y descarga del material se realizan a mano y los ciclos son relativamente lentos.

EL PROCESO ROTOMOLDEO

TERMOFIJOSson llamados así por sus características térmicas, es decir, una vez que son procesados mediante calor ocurre una reacción química que provoca su endurecimiento y no pueden volver a fundirse. esto se debe a que las moléculas que los conforman crecen de manera entrecruzada.

CARACTERÍSTICAS:

•calentamiento influye para ser moldeado, pero su reacción química hace que se endurezca y se fije su forma.

•no toleran ciclos repetidos de calentamiento y enfriamiento como lo hacen los termoplásticos.

•si este polímero termoestable se recalienta, se degrada en lugar de ablandarse.

SISTEMA DE FORMACIÓN:

1. sistemas activados por temperatura.-en los sistemas más comunes, los cambios son cau sados por fuentes de calor durante las operaciones de conformado de la pieza.

2. sistemas activados catalíticamente -. el encadenamiento transversal en estos sistemas ocurre cuando se añaden en forma líquida pequeñas cantidades de un catalizador al polímero..

3. sistemas activados por mezcla-.el mezclado de dos sustancias químicas genera una reacción que forma un polímero sólido con cadenas transversales.

POLÍMEROS TERMOFIJOS IMPORTANTES:•aminoresinas: para recubrimiento de madera (fórmica).

•epóxicas- sus propiedades más importantes son: alta resistencia a temperaturas hasta de 500°c, elevada adherencia a superficies metálicas y excelente resistencia a los productos químicos.

• fenólicos: las propiedades más importantes de los termofijos fenólicos son su dureza, su rigidez y su resistencia a los ácidos. tienen excelentes propiedades aislantes y se pueden usar continuamente hasta temperaturas de 150 °c.

•poliuretano-.el poliuretano flexible se utiliza mayormente en la industria mueble y de transporte.

• poliésteres-.se usan en las lacas para barcos, en pinturas para aviones y en las suelas de zapatos.

ESTE PROCESO SE UTILIZA MÁS CON LOS PLÁSTICOS TERMOFIJOS, CUANDO SE REQUIERE DE PARTES INTRINCADAS O DE GRAN EXACTITUD.

TERMOFORMADOel termoformado es un proceso que consiste en dar forma a una lámina plástica por medio de calor (120 ºc a 180 ºc) y vacío (600 a 760 mmhg) utilizando un molde o matriz (madera, resina epóxica o aluminio). un exceso de temperatura puede "fundir" la lámina y la falta de calor o una mala calidad de vacío incurrirá en una pieza defectuosa y sin detalles definidos.

MOLDEO POR COMPRENSIÓN

es un proceso de conformado de piezas en el que el material, generalmente un polímero, es introducido en un molde abierto al que luego se le aplica presión para que el material adopte la forma del molde y calor para que el material reticule y adopte definitivamente la forma deseada.

PULTRUSIÓN

es un proceso en el cual se sumerge en un baño de resina una mecha continua de fibras y después se tira de ellas a través de un dado formador donde se cura la resina impregnada.

PROPIEDADES DE LOS PRODUCTOS POR PULTRUSION

Calidad constante y estabilidad dimensionalBajo pesoBuen acabado superficialElevada resistencia química y a la corrosiónAislante térmico y eléctricoNulo mantenimientoFácil diseño e instalación: Transparencia magnética y a radiofrecuenciasPropiedades de retardante a la llama

DESVENTAJAS Alta rigidez y resistencia.

Producción continúa. Alta velocidad de producción. Versatilidad de formas y longitudes Equipo económico.

VENTAJASAlta dificultad para fabricar

piezas que no sean unidimensionales y de sección constante.

Necesidad de un molde de altas prestaciones con acabado muy fino

La velocidad del proceso es relativamente baja

Problemas de adhesión

FORMADO POR BOLSA DE VACIO

se usa en una lámina de plástico flexible para cubrir la parte una vez que se ha aplicado manualmente o por atomización. se llenan los bordes y se aplica el vacío para presionar la bolsa contra la parte misma que cura.

MOLDEO POR TRANSFERENCIA

el moldeo por transferencia es un desarrollo a partir del moldeo por compresión en el que el compuesto de moldeo se introduce en una cavidad dentro del molde, de modo que al cerrar el molde el compuesto se transfiere hasta las diferentes cavidades de moldeo a través de una serie de canales.

ESTEREOLITOGRAFIAla estereolitografía es un proceso de realización de prototipos rápidos de plástico sin usar moldes, muy preciso y flexible que reproduce muchos detalles de las piezas a fabricar. mediante el proceso de estereolitografía, el archivo cad es seccionado en capas ultra finas. un láser ultravioleta solidifica la resina líquida fotosensible dispuesta en una cuba, siguiendo el patrón tomográfico de la pieza a construir, incluyendo cavidades interiores y exteriores, para reproducir fielmente el archivo digital.

MODELADO POR DEPOSICIÓN FUNDIDAel modelado por deposición fundida permite la impresión de objetos 3d utilizando "hilos" de material. el plástico es uno de los materiales de modelado por deposición fundida más comúnmente utilizados. el proceso de modelado por deposición fundida implica la distribución del plástico fundido, capa por capa, usando un extrusor móvil con el fin de construir el objeto deseado y es utilizado principalmente por impresoras 3d

MANUFACTURA DE OBJETOS LAMINADOS

• se usan capas de papel o laminas de plástico con pegamento térmico en una cara, para producir las capas.

• las formas se queman en la hoja con un laser, y las partes se forman capa sobre capa