TEMA I − PLÁSTICOS Y NUEVOS MATERIALES Plásticos

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:
1
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:
2
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
3
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
4
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
5
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:
6
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
7
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
8
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
9
comunes tienen núcleos ligeros. Se usan en puertas, tabiques y
paneles de exposición. Un ejemplo de los materiales sandwitch, es
el llamado tetrabrik.
10