TEMA I - PLÁSTICOS Y NUEVOS MATERIALES

1.- LA INDUSTRIA DEL PLÁSTICO

Plásticos: Material orgánico formado por macromoléculas de carbono. El carbono es el componente principal de los plásticos, a los que luego se añaden otras sustancias.

Materias primas más importantes para obtención de plásticos:

Petróleo

Hidrocarburos

Gas natural

Hidrocarburos: Compuestos de carbono muy simples. El petróleo y gas natural están formados por hidrocarburos, y son las materias primas más utilizadas para la obtención de petróleo.

El petróleo se divide en:

Etileno

Propileno

Sustancias intermedias Naftas: sustancias intermedias

Butileno Butano

Hidrocarburos ligeros Gasolina

(se obtienen:)

Gasóleos

PREGUNTA DE EXAMEN:

¿Qué es la polimerización? Proceso por el cual se consigue finalmente el plástico. Una molécula simple se une a otras moléculas sucesivamente hasta formar macromoléculas (llamadas polimeros), y se forman los plásticos.

La mayoría de los materiales plásticos son:

Transparentes

Incoloros

Frágiles

Estas propiedades se modifican al mezclarlos con sustancias que los hacen:

Opacos

Los colorean

Endurecen o plastifican.

Los plásticos se dividen en tres grupos, según sus propiedades:

TERMOPLÁSTICOS:

Características:

Se reblandecen con el calor

Se pueden moldear fácilmente y fundirlos varias veces.

Macromoléculas: dispuestas libremente de forma lineal o ramificada.

Los más comunes son:

Politilenos: 2 clases:

PE LD: Baja densidad

PF HD: Alta densidad

Algunos ejemplos de politilenos son:

Bolsas

Recipientes

Contenedores

Tablas para cortar alimentos

Conducciones de agua

Poliéster saturado: El más común es:

Politileno tereftalato o PET

Se usa para:

Envases alimenticios

Botellas para bebidas

Paneles de exposición

Poliestirenos: 2 clases:

PC: Rígidos. Ej.: vajillas y envases.

EPS: Expandido. Ej. protectores en envalajes y

planchas aislantes

Polivinilos: El más empleado es el Cloruro de Polivinio, o P.V.C.

Se usa para:

Canalizaciones

Aislantes eléctricos

Tejidos impermeables

Antiguos discos de música

Polipropilenos, o PP: En muchos casos sustituyen al PVC y al Poliestireno

Se usa para:

Cajas y enchufes de tapa abatible.

Cordeles

Jeringuillas

Envases de alimentos

Los más costosos y con aplicaciones más exigentes son:

Poliamidas, o P.A., o nailon: Muy usados como fibras y en piezas rígidas.

Se fabrican con ellos:

Recubrimientos de metales

Cuerdas

Tejidos impermeables

Policarbonatos, o PC: Sus características son:

Gran transparencia

Gran resistencia a los golpes.

Se usa para:

Discos compactos

Cascos de protección

Cristales de seguridad

Biberones

Metacrilatos o PMMA:

Se emplean en:

Sustitución de vidrio en parabrisas y ventanas.

Cabinas de aviones

Faros de los coches

Carteles luminosos

Teflón o PTFE:

Se emplean como:

Aislante eléctrico. Soporta altas temperaturas.

Recubrimiento de sartenes

Tuberías anticorrosivas

Utensilios de laboratorio

TERMOESTABLES:

Características:

Sólo se doblan por el calor y la presión una vez.

Adquieren resistencia interna que los impide volver a deformarse.

Sus macromoléculas se entrecruzan formando una red de malla que no

permite nuevos cambios mediante calor o presión.

Los termoestables más comunes son:

Fenoles o PF: Sirven para fabricar:

Aislantes eléctricos.

Interruptores

Bases de enchufes

Botones de mando

Asas y mangos aislantes

Áminas: Se obtienen con formaldehído y otros compuestos, como la urea

o UF, y la melamina o MF

Se emplea en:

Interruptores

Clavijas

Recubrimientos de tableros

Resinas de poliéster o UP: Cuando están reforzadas con fibra de vidrio,

se usan en:

Depósitos

Embarcaciones

Piscinas

Muebles exteriores

Sin reforzar, se usan en:

Aislantes

Fibras

Tejidos

ELASTÓMEROS:

Características:

Gran elasticidad debido a que sus macromoléculas están dispuestas en

forma de red de maya, con pocos enlaces.

Los más comunes son:

Cauchos: Pueden ser:

Naturales: de savia de árboles

Sintéticos

Se emplean en:

Neumáticos

Mangueras

Juntas de estanqueidad

Artículos de goma

Neopreno: Gran resistencia química.

Se usa en:

Mangueras especiales

Trajes de submarinismo

Rodilleras

Cierres y correas.

Poliuretanos: Pueden modificar su densidad y elasticidad

Se aplican como:

Gomaespuma

Piel artificial

Recubrimientos de protección

Piezas rígidas

Ruedas y guardabarros

Siliconas: Son muy estables. Resistentes a altas y bajas temperaturas.

Se emplean:

Juntas

Cierres herméticos

Prótesis

Sondas

Tubos de uso médico

FORMAS DE TRABAJAR LOS PLÁSTICOS:

Corte y perforación: Hay varias formas:

Láminas flexibles: Se pueden cortar con tijeras o un cortador de cuchilla.

Plásticos rígidos: Se cortan con sierras de dientes pequeños

Planchas muy rígidas: Se cortan rayando con una cuchilla o punta de

acero y quebrándolos al borde de la mesa.

Planchas delgadas de poliestireno expandido o gomaespuma: Se cortan

con una cuchilla.

Planchas gruesas de poliestireno expandido: Se cortan fusionándolo

mediante un hilo metálico caliente.

Doblado y deformación:

Planchas y láminas: Se doblan a lo largo de una línea recta

calentándolas con un filamento o resistencia eléctrica y

manteniendo el doblez hasta que se enfríe.

Tubos: Con un chorro de aire muy caliente. Para impedir que se

obstruya se introduce un muelle flexible.

Unión de piezas:

Con adhesivos específicos: Ej: Con el politileno o poliestireno, no se

pueden utilizar adhesivos disolventes.

Uniones desmontables: Se utilizan tornillos y tuercas.

PROCESOS DE FABRICACIÓN CON PLÁSTICOS:

Con termoplásticos:

Por inyección: El plástico, en forma de gránulos, se funde dentro de un

cilindro, y la pasta resultante es empujada en un molde por un

émbolo o tornillo rotatorio.

Por extrusión: El plástico, en forma de gránulos, se funde dentro de un

cilindro, y la pasta resultante es empujada en un molde por un

émbolo, y obligada a pasar por un cabezal, o matriz de salida,

cuya forma dará lugar a diferentes perfiles.

Soplado: Partiendo de un cilindro hueco de plástico caliente, se introduce

aire a presión, hasta que el material se adapta a las paredes del

molde. Cuando esto ocurre, el molde se abre y se obtiene el

producto.

Moldeado al vacío: Se calientan láminas delgadas de plástica que, sujetas

por sus bordes y reblandecidas por el calor, se adaptan a la forma

de un molde al hacerse al vacío, mediante la succión del aire que

queda entre el plástico y el molde.

Con termostables:

Por compresión: Gránulos de plástico termoestable se introducen en los

moldes donde se calientan y se comprimen.

Por impregnación de resinas: Sobre un molde abierto se extienden

capas delgadas de resina líquida, de poliéster insaturado o exposi,

y se añaden fibras de vidrio o carbón. Luego se presionan para

adaptar todo esto al molde.

Por inyección: El plástico, en forma de gránulos, se funde dentro de un

cilindro, y la pasta resultante es empujada en un molde por un

émbolo o tornillo rotatorio.

Plásticos espumados: Todos los plásticos se pueden espumar con aires o agentes

especiales, proporcionando materiales esponjosos o muy ligeros.

NUEVOS MATERIALES: Los nuevos materiales deben ser:

Ligeros

Duros

Con gran resistencia mecánica

Superconductores

Resistentes al calor y la corrosión

Superconductores de electricidad

Aleaciones metálicas: Ej.: Aluminio - Litio:

Se utiliza en industrias aeronáuticas y del automóvil para crear

motores y fuselajes.

Materiales cerámicos de ingeniería: Algunos son:

Aluminio

Carburo de Sicilio

Circronita (imprescindible para las industrias actuales)

Características:

Son ligeros

Duros

Gran resistencia a elevadas temperaturas

Gran resistencia al desgaste y la corrosión.

Materiales compuestos: Materiales que se eleboran a partir de otros.

Hay dos clases:

Resinas reforzadas: Compuestas por fibras de vidrio o

carbono aglutinadas con resinas plásticas. Generalmente, de

poliéster insaturado o resinas exposi. Así se combinan resistencia,

ligereza y flexibilidad.

Aplicaciones:

Carrocerías de los coches.

Alas y fuselajes de los aviones.

Nuevos equipos deportivos

Materiales sandwitch: Tienen muchas capas. Los más

comunes tienen núcleos ligeros. Se usan en puertas, tabiques y

paneles de exposición. Un ejemplo de los materiales sandwitch, es

el llamado tetrabrik.