MATERIALES1 - matesycienciasdiver

MATERIALES DE USO TÉCNICO 1
Los primeros productos fabricados de plástico datan de 1862 (collares, mangos de
cuchillos, cajas,...); fueron fabricados a partir de vegetales, denominándose el plástico
celuloide.
En 1909, se descubrió una nueva materia prima, el alquitrán, del
que se fabricó otro plástico, la baquelita, usada como aislante
eléctrico. En el año 1930, comenzó la fabricación de plásticos a
partir de derivados del petróleo, como el nailon y el PVC. En la
década de los 40 se incorporaron otros como el polietileno,
Teléfono de baquelita
poliéster, poliuretano, etc.
En la actualidad la industria química continúa su labor incesante de investigación
buscando nuevos materiales cada vez mejores y más baratos.
1. Materiales plásticos
Los plásticos son materiales con múltiples aplicaciones cuyo uso está muy extendido
en la sociedad, siendo imprescindibles en la construcción, envases y embalajes,
componentes electrónicos, industria textil y del mueble, etc.
Los plásticos son materiales formados por polímeros constituidos por largas cadenas
de átomos que contienen carbono. Las unidades más sencillas que se
repiten se llaman monómeros. La polimerización es el proceso de
síntesis y consiste en la unión repetida de los monómeros para formar
el polímero.
Polímero
Según su procedencia los plásticos pueden ser:
• Naturales: se obtienen directamente de materias primas vegetales (por
ejemplo, el celuloide que se obtiene de la celulosa, el caucho que se obtiene del
látex) o animales.
• Sintéticos. Se elaboran a partir de petróleo o carbón. La mayoría de los
plásticos pertenece a este grupo, utilizándose más del 6% del petróleo para
fabricar plásticos.
Durante la fabricación de los plásticos se añaden materiales como fibras textiles, papel,
minerales, que reducen los costes de producción y mejoran las propiedades del plástico
según el uso que se le quiera dar. Se le añaden también sustancias químicas que
incrementan la flexibilidad o la resistencia del polímero y colorantes para darles un
color o un aspecto determinado.
1.1. Propiedades de los plásticos
Las propiedades de los plásticos (dureza, rigidez, elasticidad, flexibilidad) dependen de
su naturaleza y composición, aunque algunas son comunes a la gran mayoría:
o Son maleables y dúctiles.
o Son aislantes térmicos, eléctricos y acústicos.
o Son ligeros (poco densos) e impermeables.
o No son oxidables (no se oxidan).
Las aplicaciones dadas a los distintos tipos de plásticos dependen de sus propiedades.
 1. Busca en el diccionario las palabras: polímero, látex, dureza, rigidez, elasticidad,
flexibilidad, maleable, dúctil.
 2. Haz una lista con al menos 10 objetos plásticos que presenten diferente dureza,
flexibilidad y elasticidad.
 3. Contesta a las siguientes preguntas:
a) ¿Cuál fue el primer plástico fabricado?
b) ¿Cuándo se comenzaron a fabricar plásticos derivados del petróleo?
c) ¿Para qué se añaden sustancias a los plásticos en el proceso de fabricación?
4. Investiga sobre las aplicaciones del celuloide.
5. Averigua cuál fue el primer plástico sintético que se consiguió fabricar y para qué
servía.
 6. Los plásticos nos han permitido sustituir muchos de los materiales tradicionales
por otros que imitan y mejoran sus características, abaratándolos. Sin embargo, el
plástico ha transformado en objetos de usar y tirar cosas que antes estaban
destinadas a durar. ¿Qué cambios crees que ha traído la aparición de los plásticos?
¿Cómo cambiaría nuestra vida si desapareciesen los plásticos?
1.1.1. Propiedades ecológicas de los plásticos
Los plásticos ocasionan grandes problemas de contaminación ya
que la mayoría no son biodegradables. Los plásticos
biodegradables se descomponen de forma natural por los
microorganismos del suelo pero son muy costosos y de producción
limitada.
Los
plásticos
pueden
afectar
directamente a la vida marina (por
ejemplo, las focas y otros animales se estrangulan con los
aros de plástico de las latas de refresco).
Por otra parte, la mayoría de los plásticos se obtienen a partir de derivados del
petróleo, un producto cada vez más caro y escaso. En consecuencia, está claro que es
necesaria la recuperación de los plásticos.
La reducción es la disminución de la cantidad de plásticos que utilizamos. Últimamente
se ha reducido el peso de algunos envases, pero es necesario tomar más medidas.
Los plásticos son materiales idóneos para ser reutilizados porque son duraderos,
resistentes y lavables. La reutilización se utiliza más en los envases industriales y
comerciales que en los domésticos.
Para eliminar los plásticos se puede recurrir al reciclado o a la incineración. La
incineración genera un gran volumen de energía (1kg de plástico produce más energía
que la cantidad equivalente de gasóleo) pero contribuye en gran medida a la
contaminación atmosférica y al cambio climático. Algunos plásticos, como el PVC, al
ser incinerados emiten dioxinas, sustancias altamente tóxicas que producen graves
efectos sobre la salud y el medio ambiente.
El primer paso para el reciclado es la recogida selectiva de los
plásticos por los consumidores, para ello debemos separar los
residuos plásticos del resto de la basura y depositarlos en el
contenedor amarillo.
La mayoría de los plásticos se someten a un reciclado mecánico, triturándose y
mezclándose para producir un material que puede ser utilizado en construcción,
agricultura, urbanismo etc., como sustituto de la madera o metales, y con él se
fabrican desde mobiliario urbano, industrial y
residencial (bancos, papeleras o suelos) hasta
elementos de decoración (pérgolas, jardineras),
forros polares, etc.
Las ventajas del reciclado del plástico son: ahorro
de materias primas y energía, reducción de
residuos y disminución del impacto ambiental.
En el caso de los neumáticos, se agregan al
asfalto para conferirle elasticidad, resistencia a
los cambios de temperatura y absorción del
ruido. También se utilizan para revestir
fachadas, construir pistas deportivas, fabricar
calzado, nuevos neumáticos, etc.
7. Averigua cuánto plástico consumimos por habitante y año en España, y de esta
cantidad, qué porcentaje se recicla, se incinera y va a vertederos.
 8. ¿Qué significa gestión sostenible?
 9. Imagina medidas que los individuos, las empresas y/o los gobiernos puedan
impulsar para reducir la utilización de los plásticos y aumentar su reciclado.
1.2.
Clasificación de los plásticos
■ Termoestables
Al calentarlos se vuelven rígidos y no se deforman. Son duros y frágiles. No se
ablandan cuando se calientan nuevamente sino que se descomponen y carbonizan
antes de fundirse. Superficie dura y muy resistente.
TERMOESTABLES
Poliuretano
Aplicaciones
Espumas para colchones y asientos, aislamientos, juntas,
correas de trasmisión, pegamentos
Mangos de utensilios, adhesivos, carcasas de
electrodomésticos, enchufes, interruptores
Componentes eléctricos, recipientes
Cascos de motocicletas
Resinas de fenol
Melamina
Resinas de poliéster
■ Termoplásticos
Son plásticos que cuando se calientan se ablandan, son moldeables por el calor
cuantas veces se quiera sin que sufran alteración química irreversible. Al enfriarse
vuelven a ser sólidos. Son flexibles y resistentes. Son más fáciles de reciclar.
TERMOPLÁSTICOS
Aplicaciones
Polietileno tereftalato
Polietileno alta densidad
PET
PEAD
Polietileno de baja densidad
Policloruro de vinilo
PEBD
PVC
Polipropileno
PP
Poliestireno
PS
Metacrilato o plexiglás
Nailon
Teflón
Botellas, envasado de alimentos, moquetas
Botellas para alimentos o detergentes, embalajes,
tuberías, juguetes, bolsas
Film adhesivo, bolsas, vasos y platos, tuberías para
Marcos
de ventanas, tuberías rígidas, suelos,
riego
botellas, trajes impermeables, guantes, cables,
Envases de
para
alimentos: cajas, tapones. Piezas de
tarjetas
crédito.
coches, alfombras, componentes eléctricos
Botellas, vasos de yogures, films transparentes para
envoltorios, aislamientos
Faros de coches, ventanas, carteles luminosos
Tejidos, cepillos de dientes, cuerdas de raquetas
Sartenes y otros utensilios de cocina
■ Elastómeros
Gran elasticidad, adherencia y baja dureza. Destaca el caucho natural que se obtiene
del látex, utilizado en la fabricación de chupetes, guantes, etc., el caucho sintético
utilizado en neumáticos, tuberías, guantes, mangueras, etc., y el neopreno, utilizado en
trajes de buceo.
10. Averigua algún otro uso del caucho natural.
 11. ¿Qué característica diferencia a los plásticos termoplásticos de los
termoestables?
12. Investiga y averigua de qué plástico están fabricados los siguientes materiales:
Bandeja blanca de supermercado, bolsa de supermercado, envase de yogur, botella
de agua, envase de detergente o suavizante, tubería de conducción de agua, faro
de coche.
 13. ¿Qué materiales se utilizan como aislantes acústicos?
14. Investiga qué es la vulcanización.
 15. Relaciona los materiales de la lista con su propiedad más importante (ligereza,
flexibilidad, elasticidad, aislante, antiadherencia, transparencia, resistencia química
e impermeabilidad):
Lycra
Piel artificial
Metacrilato
Poliestireno
Nailon
PVC
Poliéster con fibras
Teflón
1.3. Técnicas de fabricación de plásticos
Busca las técnicas de fabricación de plásticos en el
enlace los plásticos y después responde a las
siguientes preguntas:
 16. ¿Qué técnica se emplea para obtener: una
botella de leche, un barreño, una cañería, la
carcasa de una tostadora, la encimera de la
cocina, un vaso de plástico, una bañera, un
mantel, un enchufe, la suela de unas zapatillas y
una bandeja de corcho blanco
 17. Clasifica las técnicas de conformación de plásticos según que utilicen
materiales termoplásticos o termoestables.
1.4. Uniones de materiales plásticos
Las uniones pueden ser desmontables o fijas.
En las uniones desmontables se utilizan tornillos, tuercas y roscas que permiten la
separación de las piezas sin la rotura o el deterioro del material. Se utilizan en
calculadoras, juguetes, gafas, bolígrafos,…
Las uniones fijas se utilizan cuando no es necesario el posterior desmontaje del
objeto, ya que las piezas no se pueden separar sin deteriorarlas. Se pueden unir
mediante adhesivos de distintos tipos según el material: resinas de dos componentes,
cola blanca, pegamento de cianocrilato, cemento acrílico, adhesivo de contacto; o
mediante soldadura, que une los materiales termoplásticos por medio del calor y la
presión.
18. ¿Para qué materiales utilizarías pegamento de cianocritato? ¿Y la cola de
contacto? ¿Por qué?