Tema 3.− Los plásticos y las fibras 1. Los Polímeros y los Plásticos Los plásticos son uno de los materiales más utilizados en la actualidad. · Razones de su uso: · Los procesos de obtención de las materias primas para producir los plásticos resultan muy económicos. · Las piezas de materiales plásticos pueden ser fabricadas en grandes series por procesos mecánicos extraordinariamente baratos. · Ofrecen la posibilidad de sustituir a otros materiales pero más caros. · Ofrecen la posibilidad de producir materiales con propiedades a la carta. · Estructura de las moléculas gigantes Plástico: variedad de compuestos producidos por polimerización que pueda ser moldeado, extruido o conformado en diversas formas. La mayor parte de los plásticos se obtiene al calentar los hidrocarburos en un proceso de cracking. El etileno se obtiene del petróleo y se usa para fabricar el polietileno. · El etileno Es un producto químico que se obtiene del petróleo bruto, y se usa para obtener el polietileno (un plástico muy conocido). Moléculas: unidades diminutas que componen las sustancias. Átomos: unidades diminutas que componen las moléculas. Las moléculas son invisibles a simple vista. Los átomos de los plásticos son: Carbono (C), Hidrógeno (H), Oxígeno (O), Nitrógeno (N), Cloro (CL) y Azufre (S). · Polimerización Las moléculas como el etileno que se enlazan se conocen como monómeros y el proceso mediante el cual se unen es la polimerización. Los productos que se obtienen de esta forma se denominan polímeros. Monómero: Etileno. Polímero: Polietileno. Polimerización por condensación: el agua se pierde. 2. Los Polímeros 1 · Tipos de plásticos Existen 2 grupos principales de plásticos en función de su comportamiento: · Termoplásticos: los plásticos que se ablandan al calentarse, se pueden moldear y, al enfriarse se vuelven a endurecer. Este proceso se puede realizar varias veces. Ejemplo: juguetes. · Plásticos termoestables: estos plásticos sólo pueden ablandarse una vez, como consecuencia, cuando cojan su forma determinada, no se podrán modificar. Este proceso se llama degradación. 3. Fabricación industrial con plásticos Existen 4 procesos muy utilizados para pasar de materias primas en productos: · Extrusión La extrusión consiste en hacer pasar una masa de plástico fluido a través de un orificio. La extrusora es la máquina empleada para hacer este proceso y los calentadores funden el plástico. Ejemplos: tubos, mangueras · Extrusión−soplado La extrusión−soplado consiste en situar un material tubular entre las dos paredes. El molde se cierra y se introduce aire a presión, esto hace que el plástico se pegue a las paredes del molde y se cree la figura. Este proceso se utiliza para fabricar cuerpos huecos, como pueden ser las botellas. · Inyección La materia prima se introduce en una tolva. Una extrusora compacta el plástico y lo funde. Luego, se introduce a presión en el interior de un molde metálico, se enfría y se extrae el producto. Este proceso permite realizar formas complicadas con medidas muy precisas. Ejemplos: platos y vasos de plástico, carcasas de teléfonos móviles · Calandrado Se utiliza una máquina llamada calandra. Mediante una tolva se introduce plástico fundido en la parte superior de la calandra y se hace pasar por unos rodillos que le dan forma de lámina o placa. Ejemplos: placas de PVC, carpetas de clase 4. Los materiales textiles Son aquellos que están formados por fibras y pueden ser tejidos. Hay 4 tipos: · Vegetales: lino, algodón, esparto · Animales: lana, seda · Minerales: fibra de vidrio · Sintéticas: son monómeros porque se obtienen del petróleo: nailon, poliéster 2 · El Algodón El algodón es una sustancia suave y blanca, y se encuentra en unas cápsulas recubriendo a las semillas malváceas. El desmotado es el proceso por el cuál se separa el algodón de las impurezas. · La Seda La seda es una fibra hecha por arañas y larvas. Es suave, tenaz y brillante. Absorbe la humedad, es muy elástica y conduce mal el calor y la electricidad. · El Nailon El nailon es un conjunto de fibras sintéticas y se utiliza para hilos de pescar, redes, cojines, cables, neumáticos, etc. · La Fibra de Vidrio La fibra de vidrio se obtiene calentando el vidrio y estirándolo. Ésta se emplea como aislante térmico y sonoro, cordones, etc. La fibra óptica está compuesta por filamentos de vidrio (cristales naturales) o de plástico (cristales artificiales), de espesor muy pequeño, como un pelo. Se utiliza para recubrimientos de barcos 5. Materiales pétreos y cerámicos · Los materiales de construcción · El yeso proviene del yeso, que es un mineral, y se utiliza para recubrir ladrillos, muros · El cemento es una mezcla de yeso, caliza y arcilla que se calienta en un horno, se enfría y se muele para formar un polvo grisáceo. Se utiliza para: unir piedras y ladrillos, fijar baldosas · El fibrocemento es una mezcla de cemento con polvo de amianto. Las planchas y paneles para revestimiento se fabrican con ello. · El hormigón está formado por un 75% de arena y grava, y un 25% de cemento y agua. Se emplea para construir cimientos, aceras · Los materiales cerámicos Son materiales inorgánicos y sólidos que no son ni polímeros ni metales. También, son malos conductores del calor y de la electricidad y muy resistentes a temperaturas elevadas. Entre ellos se encuentran: · Las cerámicas: se obtienen a partir de arcillas mezcladas con arena u óxidos metálicos. Esta mezcla se tritura, se le añade agua, se moldea hasta tener la forma requerida, se seca y se cuece en un horno. · Los vidrios: se obtienen fundiendo en un horno una mezcla de arena, cal y sosa. Cuando la mezcla está fundida, se le da forma y se deja enfriar. 3