Plásticos

Arquitectura. Materiales. Sólido orgánico. Propiedades. Formas utilizables. Composición. Fabricación. Termoestables. Resinas. Termoplásticos

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  • Idioma: castellano
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. PLÁSTICOS.

  • Definición.

  • El plástico es un sólido orgánico, polimerizado hasta un alto peso mole­cular, que es o será capaz de ser conformado cuando fluye, normalmente con ayuda de la presión, el calor o ambos.

  • Propiedades generales.

    • Ligereza de peso.

    • Buen aislante eléctrico (en alta frecuencia no hay competencia).

    • Resistente a la corrosión atmosférica.

    • Buen aislante térmico.

    • Propiedades mecánicas relativamente aceptables, llegando a veces con cargas de vidrio o similar a altísimas resistencias (> 5000 Kg/cm2).

    • Facilidad de fabricación.

    • Apariencia agradable.

  • Definiciones.

    • Monómero: Es la unidad química estructural que podemos uti­lizar como mínimo común denominador de una resina.

    • Polímero: Es un compuesto químico con peso molecular relati­vamente alto que se forma por combinación de los monóme­ros.

    • Polimeración: Es un encadenamiento de las moléculas de los monómeros por uno o más de los enlaces que estos tienen bajo influencia del calor o de un catalizador.

    • Copolímero: Es un compuesto formado por dos monómeros di­ferentes polimerizados al mismo tiempo.

    • Formas utilizables.

      • Sólido: Normalmente son resinas para moldear o formular: polvo, terrones, granos . . .

      • Compuesto para moldeo: Se emplea para moldeo: polvo, esca­mas . . .

      • Líquido: Son resinas líquidas que pueden llevar cargas y aditi­vos. Se usa para cubrir papeles, telas . . .

      • Soluciones: Resinas con disolvente líquido. Se usa para im­pregnar elementos (como protección).

      • Emulsiones: Es una mezcla en la cual están en suspensión las gotas de plástico.

      • Dispersiones: Combinación entre emulsiones y soluciones.

      • Modificadas: Es cuando se agrega una sustancia para abara­tar o modificar una propiedad (plasticidad . . .).

      • Fibras: Se emplean para hacer tejidos y se obtienen por ex­trusión.

      • Películas: Láminas delgadas.

      • Composición.

      • Un componente químico básico y un plastificante, una carga (para aba­ratar), pigmentos y un disolvente.

      • Métodos de fabricación.

        • Moldeo por inyección: Casi exclusivo de los termoplásticos. Introducimos en una cámara de calentamiento y se reblande­ce. Después se inyecta a baja presión a un molde. Dejamos enfriar y se endurece.

        • Moldeo por compresión: Calentamos las partículas del plásti­co. Se comprimen en un molde caliente y toman su forma. Normalmente se emplea en termoestables.

        • Moldeo por extrusión: Podemos obtener barras, tubos, perfi­les . . . Introducimos el plástico en un cilindro caliente y se reblandece. Por medio de un tornillo sin fin se arrastra hacia el exterior. Sale por una boquilla que le da la forma. Normal­mente para termoplásticos.

        • Moldeo por transferencia: Es un método intermedio entre in­yección y compresión. Primero se funde, se inyecta en el molde y después se comprime. Para termoestables.

        • Moldeo a chorro: Similar al de inyección, se emplea única­mente en termoestables.

        • Moldeo por soplado: Calentamos una lámina, se comprime co­ntra la pared del molde por aire o gas. Se emplea en ter­moestables.

        • Laminado: Se realiza en dos fases: Primero impregnamos lá­minas de papel o fieltro, que forman la armadura, y dejamos secar. En la segunda fase colocamos unas sobre otras y, por calor y presión, obtenemos láminas de diferentes espesores y formas.

        • Moldeo en bolso.

        • Postformados.

        • Plásticos espumosos.

        • Clasificación:

          • Termoestables: Son los que, por efecto del calor con o sin presión, al endurecer lo hacen de forma irreversible, o sea, no se reblandecen al calentarlos nuevamente. Son resisten­tes, baratos y de gran dureza. Es un grupo muy variado pero tienen características comunes:

            • Se moldean por compresión o transferencia prefe­rentemente.

            • Son aptos para laminados.

            • Resistencias mecánicas altas.

            • No se pueden soldar por calor, pero sí con adhesi­vos.

              • Termoplásticos: Se reblandecen con el calor: Después de en­friados, si se someten nuevamente al calor, se les puede mol­dear nuevamente. Son los de mayor consumo pues el proceso para convertirlos en productos acabados es muy económico. Se reblandecen a temperaturas más bajas que los termoes­tables y no se utilizan cuando el producto se tiene que con­servar a temperatura elevada. En la actualidad, algunos de ellos se moldean a más de 200 ºC. A veces para su utilización no influye la temperatura, pero sí otras características de este grupo como son:

            • Ligereza.

            • Baja absorción de agua.

            • Resistencia química.

            • Propiedades mecánicas y dieléctricas.

              • Resinas o plásticos colados: Son resinas preparadas como lí­quidas. Se vierten sobre moldes utilizando exclusivamente el calor o la temperatura ambiente para su endurecimiento.

              • Moldeados en frío: Son mezcla de productos orgánicos y mi­nerales que contienen resinas como ligantes y, después de haberse prensado con la forma deseada a temperatura am­biente, se calientan en un horno para el curado del ligante y obtener mayores resistencias.

              • Elastómeros: Son resinas que, al vulcanizarse con agentes químicos como el azufre, se obtienen materiales similares a la goma.

            II. TERMOESTABLES.

          • Resinas fenólicas.

          • Muy utilizado por su versatilidad. Se obtiene por condensación de fe­nol y formaldehído. Entra en la fabricación de adhesivos y recubrimientos.

            • Buena resistencia a ácidos débiles.

            • Resistencia media a los álcalis.

            • Buenas propiedades eléctricas.

            • Buena resistencia en las uniones.

            • Se disuelven con cetonas.

            • Opaco a los rayos x.

            • Sólo se puede colorear en tonos oscuros.

            • Efecto de la luz: amarillea ligeramente.

            Se transforma por compresión, transferencia, inyección, colado y bar­nizados.

            Una de las primeras patentes de este tipo de resinas fue a principios del s. XX por un belga llamado Baekeland, con el nombre de baekelita.

              • Propiedades físicas:

            • Resistencia a tracción: 200-500 Kp/cm2

            • Resistencia al impacto: 0,06 Kp/cm2

            • Absorción de agua a las 24 horas: 1%

            • Densidad: 1,8 Kg/dm3

            • Resistencia al calor: 150 ºC

            • Efecto de la luz: amarillea ligeramente.

          • Resina ureica.

          • Se obtiene por condensación de la urea y formaldehído. Es más cara que la fenólica, por lo que se utiliza sólo en casos ventajosos.

            • Resiste disolventes ordinarios..

            • Sus resistencias se mejoran con las cargas.

            • Buen difusor de luz.

            • Inodoro e insípido, por lo que está indicada para contener ali­mentos y medicinas.

            • Posibilidad de coloración. Todos incluso blanco.

            • Estable ante la luz y el calor en cuanto al colorido.

            Se transforma por compresión, transferencia, inyección, extrusión, colado y laminado.

              • Propiedades físicas:

            • Resistencia a tracción: 400-900 Kp/cm2

            • Resistencia al impacto: 0,04 Kp/cm2

            • Absorción de agua a las 24 horas: de 0,4 a 0,8%

            • Densidad: 1,4 Kg/dm3

            • Resistencia al calor: 140 ºC

            • Efecto de la luz: ninguno.

          • Resinas melamínicas.

          • Se obtiene por condensación de melamina y formaldehído. Son muy re­sistentes al agua, a ácidos y a álcalis diluidos. Se le suele añadir cargas (fi­bra de vidrio) para aumentar sus resistencias.

            • Resisten temperaturas altas.

            • Resistencia a la luz.

            • Buenas propiedades eléctricas.

            • Incolora, inodora e insípida.

            • Se cura con cualquier catalizador.

            Su principal aplicación son recubrimientos (sobre telas, papel, pinturas, etc.)

            Se transforma por compresión, transferencia, inyección, extrusión y laminado.

              • Propiedades físicas:

            • Resistencia a tracción: 500-900 Kp/cm2

            • Resistencia al impacto: de 0,03 a 0,05 Kp/cm2

            • Absorción de agua a las 24 horas: de 0,1 a 0,6%

            • Densidad: 1,5 Kg/dm3

            • Resistencia al calor: 100 ºC

          • Resinas de poliéster.

          • Son de las más modernas en su utilización. No sabemos con exactitud su composición porque tienen patentes protegidas. Generalmente son polí­meros de poliéster y estileno u otro monómero. Se curan con un catalizador y sus propiedades están relacionadas con la composición de la resina y el material reforzante (si lo lleva).

            • Buenas resistencias químicas y mecánicas.

            • Resistencia dieléctrica.

            • Resistencia a la humedad.

            • Buen aislante térmico.

            • Poca absorción de agua.

            • Se curan a presión y temperatura bajas.

            • Se pueden moldear a muy baja presión (2 Kp/cm2).

            • Importantes en el campo de laminados por s facilidad de apli­cación.

            Se transforma por compresión, transferencia, vacío y colada.

          • Resinas alcíbicas.

          • Se obtienen por reacción de poli-alcoholes con ácidos o anhídridos poli-básicos.

            Se pueden considerar termoplásticos en la etapa intermedia de su fa­bricación.

            Según el producto empleado para su poli-condensación, puede haber resinas cortas (- 50% aceite secante) y largas. Las resinas llamadas cortas son densas y se estabilizan con el calor. Las resinas largas son más blandas, menos viscosas y se pueden secar al aire.

            Estas resinas varían sus propiedades según el agente introducido.

            Tienen el inconveniente de disolverse fácilmente en aceite y otros elementos.

            Se transforman por pulverización, inmersión, brocha y rodillo.

          • Resinas epoxi.

          • Muy empleadas en la actualidad. Son polímeros de condensación. En un principio son resinas termoplásticas y al final se convierten en termoesta­bles. Pueden ser sólidas o liquido-viscosas.

            • Grandes propiedades mecánicas y dieléctricas.

            • Dureza.

            • Resistencia a agentes atmosféricos y humedad.

            • Resistencia a ácidos, lejías y alcoholes.

            • Se disuelve en acetona, esteres y acetatos.

            Se transforma preferentemente por colada, contacto, etc.

          • Siliconas.

          • Son polímeros orgánico-silíceos, o sea, el silíceo sustituye al carbono.

            • Incombustibles.

            • Muy hidrófugos.

            • Buenas propiedades eléctricas.

            • No envejece.

            • Resistencia a agentes atmosféricos.

            • Estabilidad de color.

            • Resistencia a los rayos ultra-violeta.

            Se transforma por moldeos y espumas.

            III. TEMOPLÁSTICOS.

          • Resinas celulósicas.

          • Se obtienen a partir de la celulosa, que procede de los linters del algo­dón. Son los plásticos más antiguos. No se necesita polimerizar, porque la celulosa está constituida por macromoléculas.

              • Clasificación:

            • Nitrocelulosa (nitrato de celulosa): Es la base del celuloi­de. Cuidado con el celuloide pues es muy inflamable. Se obtiene en forma de polvo blanco y para plastificarlo se emplea Alcanfor. Se forma una masa transparente que se puede colorear. Buena resistencia a choques y a tracción. Al moldearlo se obtienen láminas muy finas. Tiene como inconveniente su inflamabilidad.

            • Acetato de celulosa: Muy importante entre los derivados de la celulosa. Se obtiene tratando los linters del algodón. Es transparente, resistente, tenaz, muy flexible y menos inflamable que la nitrocelulosa.

            • Acetobulitato de celulosa: Similar al anterior. Admite poco agua en inmersión. Se obtiene tratando los linters del algodón. Es de color blanco y de textura escamosa. Se emplea en piezas de automóvil.

            • Etilcelulosa: Es el más moderno. Se obtiene tratando los linters del algodón. Es de color blanco y muy ligero. Resis­te temperaturas muy bajas. Se emplea en aeronáutica.

          • Polietileno.

          • Se obtiene por polimeración del etileno. Es un polímero de cadena sen­cilla. Es de los más ligeros dentro de los plásticos.

            • Buenas propiedades mecánicas y eléctricas.

            • Poco permeable al agua.

            • Conserva propiedades a bajas temperaturas.

            • Incoloro, sólido, insípido y no toxico.

          • Poliestileno.

          • Polímero del estileno muy empleado en los últimos años.

            • Resistencia al agua y a agentes atmosféricos.

            • Buena coloración.

            • Puede ser transparente.

            • Insípido y no toxico.

            • Atacable por ácidos fuertes, acetona, éter, ésteres, etc.

            • Resistente a grasas, alcoholes y ácidos débiles.

            • Se puede pulir, laminar e imprimir gravados.

            Uso: objetos de adorno, uso doméstico, tuberías, etc.

            Se transforma por moldeo por extrusión.

          • Policloruro de vinilo (PVC).

          • Es un derivado del alcohol vinílico.

            • Inodoro, insípido, no tóxico.

            • Se suministra en forma de polvo.

            • Se suelda bien.

            • Algunas propiedades varían según el plastificante empleado.

            • Es atacable por cetona, esteres, etc.

            • Resistente al aceite mineral, ácidos y álcalis.

            Uso: Tubos rígidos, tubos flexibles, suelos, placas, etc.

            Se transforma por moldeo por compresión, extrusión, transferencia. . .

          • Polimetacrilato de metilo (PLEXIGLÁS).

          • Es un polímero del éster metílico del ácido metacrílico.

            • Sólido transparente de una claridad excepcional.

            • Indiferente a los cambios de temperatura.

            • Buenas características ópticas.

            • Tolerable a los tejidos orgánicos.

            • Buenas propiedades mecánicas.

            • Se puede serrar, taladrar . . .

            • Atacable por ésteres, cetona, etc.

            • Resistente al agua, alcohol, glicerina, etc.

            Uso: Impermeables, acristalamientos, lentes, difusores de luz . . .

          • Polipropileno.

          • Se obtiene del propileno.

            • Resistencia a tracción, electricidad y química.

            • Resiste temperaturas por encima de 100 ºC

            • Incoloro y muy ligero.

            • En láminas finas muy transparente.

            • Buen pulido y brillo.

            • Resistente a ácidos y álcalis.

            • Baja absorción de aceites.

            Uso: tuberías, aisladores y aparatos eléctricos.

            Se transforma por moldeo por inyección, extrusión, compresión . . .

          • Poliamida (NYLON).

          • Son polímeros de las amidas. Semejante en su estructura a las proteí­nas.

            • Resiste los rayos del sol.

            • Color blanco lechoso.

            • Prácticamente no envejece.

            • En frío se estira hasta siete veces su longitud.

            • Buenas resistencias mecánicas y térmica.

            • Se utiliza para la confección de redes de seguridad en cons­trucción.

            Uso: tejidos, cuerdas, aislantes . . .

            Se transforma por moldeo por inyección, extrusión, compresión, etc.

            IV. PLÁSTICOS NATURALES.

          • Látex.

          • De aspecto lechoso. Se extrae de las plantas (el más importante el Hebea Brasilensis)

            Está constituido por agua, caucho y otros pequeños elementos.

            Se coagula espontáneamente y se empleaba estabilizándolo con amo­niaco para precipitar el caucho.

            Tiene ventajas sobre el caucho y al fabricar artículos es muy sencillo.

          • Caucho.

          • Es un hidrocarburo polietilénico. Se extrae del látex.

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