Los plásticos son materiales técnicamente importantes por su diversidad de propiedades , bajo costo y ventajas.
¿Porqué utilizamos los plásticos?
Las buenas propiedades de estos conllevan a su utilización como materiales livianos, no frágiles,transparente, etc.
Estas propiedades condicionan la posibilidad de reemplazarlos por otros materiales por mes se producen 600 millones de bolsas en los que se podría reemplazar por una mejor alternativa en el que fuese biodegradable.
Tipo de plásticos:
> Resistentes y tenaces
• Polietileno de alta densidad: El monomero del polietileno es el eteno (o etileno), es un termoplastico,
cristalino en más de un 90%,punto de fusión 135 °C es opaco ,propenso a agrietarse se utiliza como recipientes, tapas y cierres etc.
• Polipropileno(PP):Se sintetiza a partir del propeno (o propileno),es un termoplastico, más ligero y cristalino. Su fuerza , y rígidez son mayores que la de los polietilenos,pero tiene poca resistencia al impacto y se utiliza en la formación de copolimero hdpe. Tambien se lo emplea para fabricar juguetes, equipos electricos, tapas a rosca de botellas,vasos, jeringas y en la industria automotriz.
• Resinas: se utilizan entre -40° y 170°, son inflamables, tiene excelentes propiedades como alto brillo y no sé rayan. Se usan para sustituir metal ,en refrigeradores, tuberías, teléfonos etc.
• Celulosicos: son los acetato butirato y el propionato, se procesan con facilidad y son más costosos que los plásticos petroquímicos
• Nylon: Es un copolimero sintetizado a partir de la condensación del acido adipico y la 1,6-hexanodiamina. Se usa como fibra resistencia de disolventes a productos químicos y abrasión es un productos costosos lo cual se usan productos especializados.Es un aislante electrico, se lo utiliza para fabricar telas para vestimentas, paraguas, tapiceria, neumaticos, hilos para pesca, lonas, paracaidas, etc.
• Flooroplasticos: son estables hasta 260°C duro rígido no inflamable gran resistencia a agentes químicos.
• Cloruro polivinilino: Se sintetiza a partir del cloruro de etileno (CH2=CHCl), es un termoplástico resistente, elastico, y con baja tendencia al desgaste. Es un buen aislante termico y electrico. Su temperatura de fusión 180°C y son solubles en disolventes comerciales. En su forma rigida se lo emplea para fabricar tubos y canerias. Se lo produce en laminas, barras, tubos, botellas, piezas de diversas formas y aplicaciones. En su forma flexible se lo utiliza para fabricar manteles, cortinas de bano y tapiceria para automoviles En algunos casos puede ser empleado como sustituto del caucho.
• Plásticos de ingeniería: son relativamente nuevos costosos y se fabrican en pequeña escala
>Resistentes y frágiles:
• Cloruro de polivinilo rígido: es fuerte, tiene baja cristanilidad, es opaco, fragil a baja temperatura, tiene bajo costo, buena resistencia al impacto y a productos químicos. Se usan tuberías muebles y aislantes etc.
• Poliestireno: Se lo sintetiza a partir del estireno, es un termoplastico estable, rigido y quebradizo, de baja densidad y de bajo costo. Funde a 277°C . Se lo emplea para fabricar envases de productos tales como yogures, flanes y dulce de leche. Si se lo fabrica como plastico espumoso, se lo denomina poliestireno expandido (TelgoporR) que se emplea habitualmente como aislante térmico
• Polimetacrilato de metilo: Se sintetiza a partir del α-metilacrilato de metilo y es conocidos comercialmente como acrilico, es un termoplastico que presenta un alto índice de refraccion, es antiguo, tiene claridad óptica y se usa cuando se necesita transparencia al aire libre como ventanillas de aeronaves vidriados en edificios. Habitualmente como reemplazo del vidrio y para fabricar objetos que requieran transparencia tales como letreros, reflectores, lentes, cajas transparentes, etc.
• Resinas epoxidicas: tienen excelentes propiedades de humectación y adherencia se utilizan para circuitos eléctricos impresos y en partes de aeronaves etc.
>Blandos y dúctiles:
• Polietileno de baja densidad: solido en un 60%, su punto de fusión es de 115°C, mecánicamente es débil pero flexible y resistente y se procesa con facilidad. Se usan en empaques bolsas y material para construcción
>LOS ELASTÓMEROS.
También llamados hules. Son materiales que pueden ser deformados por aplicación de una tención. Son resistentes a la compresión. Su deformación es reversible.
- Hule estireno-butadieno (SBR): Es el más barato, con gran resistencia a la abrasión y a los disolventes. Se utilizan mayormente para los neumáticos.
- Hule natural "sintetico": Este hule se extrae de la naturaleza, pero además se pueden sintetizar en el laboratorio. Se usa para neumáticos, el producto sintético no es tan elástico como el natural.
- Hule de polibutadieno (BR):Tiene mayor elasticidad que los anteriores y mayor resistencia a la oxidación. No es posible utilizarlo para neumáticos por su baja resistencia a los patinazos.
- Hule butilico: Es un copolimero. Resiste a la oxidación, tiene poca permeabilidad ante los gases. Tiene baja elasticidad y absorbe la vibración. Se utiliza como recubrimiento interno de los neumáticos.
- Hule etileno-propileno (EPT y EPDM) :Son hules costosos y tardan mucho en curarse. Tienen grandes propiedades mecánicas, excelente resistencia a la oxidación, el color y el ataque químico.
- Hule de neopreno: Tiene una gran resistencia al fuego, a los disolventes, al envenenamiento y al calor. Es utilizado para aislantes, mangueras, montaje de maquinas.
- Hules de nitrilos: Tiene una excelente resistencia a los aceites y absorción. Se usan para sellos contra aceites, tanques de combustibles y para pegar piezas de PVC.
- Hules de pilosulfato: Pertenece al grupo de los hules especiales y se usa para revestimientos de tanques, compuestos sellantes y para tomar impresiones dentales.
Antes los adhesivos se utilizaban para uso doméstico exclusivamente, ahora se han creado adhesivos tan sofisticados que incluso se usan para sellar una nave espacial.
El uso de adhesivos puede mejorar las propiedades de los materiales o permitir una combinación de diferentes de estas propiedades, como la elaboración de barreras a la humedad, los gases y las bacterias.
La propiedad más importante es la adherencia, que es la formación de enlaces electrovalentes o covalentes entre el adhesivo y el producto. El adhesivo debe tener una elevada fuerza tensil, y debe ser capaz de resistir el impacto, la deformación y la torsión y tener una alta resistencia a la ruptura. Los adhesivos pueden ser naturales o sintéticos.
- Naturales: Tienen todavía aplicaciones, aunque cada vez se usan menos. Tienen como base productos naturales.
- Almidón y adhesivos a base de dextrinas: La pasta se hace con almidón de trigo. Éste puede degradarse u oxidarse a dextrinas que tienen menor viscosidad. La aplicación más importante de estos adhesivos es en recubrimientos de arcilla para papel, también se utilizan para cartón corrugado, etc.
- Colas a base de proteínas: Estos materiales provienen de la hidrólisis del colágeno y se dispersan con ayuda del agua. Se usan para el trabajo con madera, etiquetas engomadas, encuadernación de libros y revistas y en el apresto y recubrimiento de fibras textiles.
- Adhesivos bituminosos: Se hacen con el residuo asfáltico de la destilación del petróleo, como estos materiales son muy baratos, estos adhesivos están muy usados. Su principal aplicación es para techos en construcciones comerciales e industriales, que actúa como una barrera contra el agua. Otros usos son la aglutinación de fibras de vidrio y en la industria. Hay de tres tipos: termoplásticos, termoestables y elastoméricos.
- Sinteticos: son utilizados en la industria. hay tres tipos:
- Adhesivos Termoplásticos: El más importante es el acetato de polivinilo que se usan en la encuadernación de libros, ensamblado de madera. También se puede usar PP y LDPE fundido, que sirve como soporte en alfombras. Dentro de este grupo también está el alcohol polivinílico.
- Adhesivos Termoestables: Son baratos y se usan principalmente para la fabricación de madera chapeada,ya que soporta elevadas temperaturas. Las resinas epóxicas se usan en la industriade la construcciónpara unirbloques y como argamasa en edificios. Los poliuretanos se usan en la industria textil, para zapatos y prendas de vestir. Los adhesivos de cianoacrilato son muy populares y se adhieren rápidamente. Se curan en presencia de humedad, aunque sea ambiental. Las poliimidas son útiles como adhesivos a temperatura elevada, hasta 350 °C.Su uso se centra en aeronaves, sobre todo en transporte supersónico. Los adhesivos anaeróbicos tienen uso especializados a pequeña escala. Su principal aplicación es para formar un sello permanente entre los componentes con o sin rosca como son tuercas y pernos. Su polimerización se inhibe en presencia de oxígeno.
- *Adhesivos Elastoméricos: La mayor aplicación es para adhesivos sensibles a la presión, como la cinta "Scotch", etiquetas, cinta quirúrgica.. También se usa en la construcción de automóviles, para unir telas, alfombras y cojinetes. Este tipo de adhesivos son principalmente copolímeros.
>RECUBRIMIENTO
Se emplean para decorar y proteger papel, tela, cuero y películas plásticas, haciéndolos resistentes al agua o al aceite y confiriendo características de sellado térmico a los materiales de empaque.
Estos recubrimientos se llaman pinturas si son a base de aceites, y recubrimientos si son a base de polímeros sintéticos.
- Pintura a base de aceite de linaza: Es un producto natural. Sus películas no son muy adherentes, por lo que son útiles si no deben ser resistentes a la corrosión. No se puede aplicar sobre vidrio, metal o películas plásticas, pero sí sobre madera, papel y superficies porosas. Con el tiempo adquieren un tono amarillento, y no es apta para pinturas exteriores.
- Recubrimientos a base de disolventes: Una formulación tradicional de un recubrimiento es un pigmento de polímero y aditivos. Los disolventes más usados son: hidrocarburos, acetonas, alcoholes, parafinas. Debe facilitar la formación de las películas y evaporar a una velocidad adecuada para que ésta película sea uniforme. Los pigmentos más utilizados son el dióxido de titanio, y el polvo de cinc, que tiene propiedades de humectación excepcionales.
- Recubrimientos a base de agua: Es un látex de bajo costo cuyas películas tienen alta resistencia a los álcalis. Hay bastantes tipos de pinturas, aunque todas suelen formar películas resistentes y flexibles, con excelente durabilidad, retención del color y resistencia a la luz brillante.
- Resinas alquídicas: Son muy populares debido a su bajo costo, su fácil aplicación y su gran versatilidad. Su secado o curado es muy lento por sí solo, con lo cual se deben incluir aditivos para ayudarle, como alcoholes. Se pueden formar polímeros, lo que ayuda a la velocidad de secado y dureza de la película, pero deteriora la flexibilidad, la resistencia a los disolventes y la durabilidad al exterior. Se usan para recubrimientos de metales, de bobinas y acabado de artículos domésticos.
>FIBRAS
Las fibras son estructuras unidimensionales, largas y delgadas. Se doblan con facilidad y su propósito principal es la creación de tejidos.
Los polímeros útiles como fibras son los que tienen un alto grado de cristalinidad y fuerte interacción de cadenas adyacentes, esta orientación incrementa la fuerza tensil.
Las fibras pueden dividirse en tres clases: fibras naturales, fibras celulósicas y fibras no celulósicas ambas hechas por el hombre.
- Fibras naturales: Se dividen en fibras animales: lana, mohair y seda, que son proteínas complejas; fibras vegetales: algodón lino y yute, que son polímeros de celulosa y fibras inorgánicas como el asbesto.
- Lana (WO): La lana es el pelo de las ovejas. Es un material heterogéneo compuesto por queratina. El procesamiento de la lana tiene 20 etapas. Su elasticidad o resistencia se debe a fuerzas intermoleculares. La lana no se deforma al aplicarle una presión; es un buen aislante y puede teñirse con facilidad. También tiene sus desventajas, ya que retiene agua, por lo tanto las prendas de lana encogen al lavarse.
- Mohair (WM): Es pelo de cabra. Es muy resistente al desgaste y bastante flexible, además de poseer un fuerte brillo. Se hila puro o mezclado con lana de carnero. Se usa para abrigos, vestidos, mantas y para alfombras.
- Seda (S): Es producida por los gusanos de ciertos tipos de mariposas. Es la única materia prima textil que ya está en forma de hilo. Tiene alto brillo y suave textura. La proteína de las fibras de seda es la fibroína, que es una b-queratina.
- Algodón (CO): Es una forma pura de celulosa con alta cristalinidad. Está constituido por el suave pelillo celular que cubre las semillas de las plantas de algodón. Dura mucho y se tiñe con facilidad, absorbe con rapidez el agua. Si está preencogido, es estable a los lavados y se puede planchar a temperaturas altas. Su desventaja es que se arruga con facilidad y es muy inflamable a la llama.
- Lino(CL): La fibra de lino ocupa el 1° lugar entre las fibras de los tallos, delante del cáñamo (CH) o del yute (CJ). Es fácil de teñir y es muy fresca debido a que absorbe mucha humedad. Sus usos son para ropa de cama, manteles, etc.
- Yute (CJ): Se extrae de los tallos del yute. Absorbe la humedad y es muy sensible a los ácidos. Se usa para tejidos para embalajes y también para cordonería.
- *Fibras celulósicas: Son fibras cuyas materias primas provienen de la naturaleza, pero que han sido tratadas por el hombre. Fueron las primeras fibras sintéticas. Las más importantes son las siguientes:
- Rayón (CV): Su materia prima es la celulosa del abeto. Su tratamiento es con lejía de sosa cáustica formándose xantogenato una vez se ha unido al sulfato de carbono, y después una liquefacción para hacer viscosa, y ésta ya puede hilarse. Las ventajas son su bajo precio, su absorción de humedad, su estabilidad y su facilidad de teñido.
- Acetato y fibras de acetato (CA): Como materias primas se usan residuos de hilados de algodón y celulosa pura. A éstos se les añade anhídrido acético, ácido acético glaciar y ácido sulfúrico. Se amasa todo a una temperatura de unos 20 °C. Para formarse sus fibras lo podemos hacer de dos formas: hilatura por fusión o hilatura con disolventes. Tienen poca resistencia a la abrasión y a la tensión, el color no es permanente y tiene gran facilidad para arrugarse.
- Fibras no celulósicas: Son las llamadas fibras químicas sintéticas. Las ventajas de estas fibras es principalmente que no se depende de cosechas y el volumen de producción puede ser modificado a voluntad. Las propiedades de las fibras químicas pueden ser modificables a voluntad, como la resistencia, brillo. Son las que más se utilizan actualmente.
- Nylon: Son las más resistentes y duras de todas las fibras. Son estables al calor, son hidrofóbicas, por lo que se secan con rapidez. Gracias a su alta resistencia a la tensión, elasticidad y abrasión, es ideal para aplicaciones como cables, medias y alfombras. Como desventajas podemos señalar que la luz ultravioleta lo degrada, por lo tanto puede amarillear con el tiempo, además no tiene buena percepción al tacto y produce sensación de frío.
- Fibras acrílicas: El más importante es el poliacrilonitrilo, que no puede hilarse fundido porque no es estable al calor; esa es la razón de que, aunque hace tiempo que se conocía, no se hiló hasta la década de los cincuenta en la que se encontró un disolvente para él. Estas fibras son resistentes a la adición de colorantes, tienen una apariencia y un tacto parecido a la lana. Son bastante resistentes y estables a la luz, se usan principalmente para suéteres, vestidos y calcetería, sobre todo sustituyendo a la lana.
- Fibras de poliéster: La única importante es eltereftalato de polietileno. Es un polímero estable y puede hilarse porfusión. Las fibras son algo rígidas La mayoría se usa para telas y suele estar mezclada con algodón. También se usa como guata, alfombras etc. Sus Desventajas son baja retención de la humedad, producen sensación de frío, además adquieren fácilmente carga estática.
- Otras Fibras sintéticas: En este grupo se engloban a las fibras que pueden hilarse como tal, pero que tienen menos importancia comercial debido a sus propiedades muy concretas.
- Fibras de polipropileno: Se obtienen por fusión del polipropileno isotáctico. La forma sindiotáctica no existe en el mercado. Estas fibras son difíciles de teñir, sin embargo son baratas, ya que su densidad es baja. Son poco propensas a la electricidad estática, no son inflamables y son poco reactivos químicamente.
- Fibras de poliuretano: Se conocen con el nombre de Spandex y son elastoméricas. Es un copolímero. Estas fibras se usan en lencería y en trajes de baño. Tienen baja resistencia en agua caliente y son vulnerables a los agentes de blanqueo y a la hidrólisis. No son atacadas por el oxígeno ni por el ozono.
- Fibras de policarbonato: Se pueden usar para hilos de hilvanar. Es soluble en disolventes de lavado en seco, por lo tanto no se puede usar para prendas.
- Fibras de poliimidas: No funden ni suelen ser solubles en disolventes convencionales, por lo que no se pueden hilar por fusión, se utiliza un disolvente orgánico y después se hila en seco. Tiene una gran flexibilidad y encoge muy poco con el agua en ebullición, además de su comportamiento ignífigo y su termorresistencia.
- Fibras de polibenzimidazol (PIB): Tienen una gran resistencia a altas temperaturas y a los productos químicos, por lo que se usan para prendas de protección térmica y telas filtrantes. Fue una de las primeras fibras en usar la N.A.S.A. , y fue para el cable de seguridad en el primer paseo espacial. Para su estirado se necesita una atmósfera de nitrógeno a 400 °C, evitando la entrada de oxígeno ya que la degrada. No arde al aire y tiene una gran estabilidad, por lo que es de gran utilidad para la aeronaútica, armamento ligero y textiles industriales.
- Fibras de alto módulo: Los más importantes son : Nomex, Kevlar, Twaron, Spectra, Tenfor.. Son polímeros muy rígidos y con gran consistencia estructural, por lo que son difíciles de hilar. Tienen resistencia a la abrasión, a los productos químicos, gran tenacidad, resistencia a objetos punzantes. Se usan para la industria aeronáutica, embarcaciones, cintas transportadoras, sustitución del amianto, etc.



Comentarios
Publicar un comentario