Polímeros

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1. Polímeros Unidad 4 <3

2. PLASTICOS El descubrimiento de la ebonita o hule duro por Charles Goodyear en 1839 y el celuloide por J.W. Hyatt en 1869 marcaron el comienzo de esta industria El término plástico se aplica a todos los materiales capaces de ser moldeados o modelados. El uso moderno de esta palabra ha cambiado su significado hasta incluir un extenso grupo de materiales orgánicos sintéticos que se hacen plásticos para la aplicación del calor y son capaces de formarse bajo presión

3. VENTAJAS Y DESVENTAJAS Los productos hechos de materiales plásticos pueden producirse rápidamente con tolerancias dimensionales exactas y excelentes acabados en las superficies. Estos materiales pueden hacerse ya sea transparentes o en colores, tienden a absorber vibración y sonido y a menudo son más fáciles de fabricar que los metales. Existen diferentes clases de plásticos en producción comercial, que ofrecen hoy en día una amplia variedad de propiedades físicas. El uso de los plásticos queda limitado por su comparativamente baja fuerza, por su poca resistencia al calor y en algunos casos por el alto costo de los materiales y poca estabilidad dimensional. Comparados con los metales, éstos son más suaves, menos dúctiles y más susceptibles a deformaciones a deformaciones bajo carga y quebradizos a baja temperatura. Algunos plásticos son flaméales y pueden deteriorarse a la luz del sol.

4. TIPOS DE PLASTICOS Termofraguantes: se obtienen por policondensación. El policondensado es un material termofraguante porque en la fase de elaboración, cuando se caliente y se somete a la acción de la presión, se determina una reacción química que provoca una reestructuración de carácter irreversible de la molécula: una vez formado, un termofraguante no es más recuperable. Termoplásticos: durante el estampado de un termoplástico no se verifica ninguna reacción química y el estampado no es irreversible porque los termoplásticos pueden ser llevados al estado plástico y sucesivamente de nuevo al estado sólido sin que pierdan sensiblemente sus características . Elastómeros: son compuestos químicos cuyas moléculas consisten en varios miles de monómeros, que están unidos formando grandes cadenas, las cuales son altamente flexibles, desordenadas y entrelazadas. Cuando son estirados, las moléculas son llevadas a una alineación y con frecuencia toman una distribución muy ordenada, pero cuando se las deja de tensionar retornan espontáneamente a su desorden natural.

5. MATERIAS PRIMAS El petróleo en su refinado se divide por destilación en varias fracciones, de las cuales la que se emplea para la fabricación de los plásticos es la de las naftas. La nafta mediante un proceso térmico denominado “cracking”, se transforma en una mezcla de etileno, propileno , butileno y otros hidrocarburos ligeros; a partir de esta mezcla se obtiene la materia prima para los plásticos . Los plásticos son polímeros y se producen mediante un proceso llamado polimerización: enlaces químicos entre monómeros para crear polímeros. El tamaño y la estructura de las moléculas, así como la naturaleza de los enlaces confieren a los plásticos sus propiedades. Las materias primas para los compuestos plásticos, son diversos productos agrícolas y muchos otros materiales minerales y orgánicos, incluyendo carbón, gas, petróleo, piedra caliza, sílice y azufre.

6. COMPUESTOS TERMOFRAGUANTES (fenólicas, resinosas y furamicas) Son formados mediante calor y con o sin presión, resultando un producto que es permanentemente duro. El calor ablanda primero al material, pero al añadirle más calor o sustancias químicas especiales, se endurecen por un cambio químico conocido como polimerización y no puede ser reblandecido. Los procesos utilizados para plásticos termofraguantes, incluyen compresión o moldeo de transferencia, colado, laminado o impregnado.

7. Fenólicas Es uno de los principales plásticos termofraguantes que se usan en la actualidad en la industria. Se elabora mediante la reacción del fenol con el formaldehído, forma un material duro, de alta resistencia, durable, capaz de ser moldeado bajo una amplia variedad de condiciones. Este material tiene alta resistencia al calor y al agua y puede producirse en una gran variedad en colores. Se usa en la fabricación de materiales de revestimiento, productos laminados, ruedas de esmeril y agentes aglutinantes para metal y vidrio, pudiendo moldearse en muchas formas útiles, tales como cajas moldeadas, clavijas eléctricas, tapones de botella, perillas, carátulas, mangos para cuchillos, gabinetes para radio y otras numerosas partes eléctricas.

8. Resinas amínicas Las resinas más importantes son formaldehído de urea y formaldehído de melanina. Este componente plástico, también termofraguante, se puede obtener en forma de polvo para moldear o en solución para usarse como liga y adhesivo. A la vez se combina con una variedad de relleno, mejora las propiedades mecánicas y eléctricas. Las buenas características de flujo de la resina de melanina hacen un modelo de transferencia, conveniente para tales artículos como vajillas, piezas de encendido, perillas y estuches para rasuradoras.

9. Resinas furánicas Las resinas furánicas de obtienen procesando productos agrícolas de desecho, tales como olotes, cascaras de arroz y de semillas de algodón, con ciertos ácidos. La resina termofraguante que se obtiene es de color obscuro resistente al agua y tiene excelentes cualidades eléctricas. Estas resinas también son usadas como aglutinantes para arena de corazones de fundición, como aditivos endurecedores para enyesar, también como agentes adhesivos en compuestos de piso y en productos de grafito.

10. Celulosas, Poliestirenos, Polietilenos y Propilenos Los termoplásticos, son procesados principalmente por inyección o moldeo soplado, extrusión, termoformado y satinado. Celulosas Las celulosas son termoplásticos preparados de varios tratamientos con fibras de algodón y madera. Son muy tenaces y se producen en una amplia variedad de colores. Acetato de celulosa . Es un compuesto más estable que tiene una resistencia mecánica considerable y fácil de ser fabricado en láminas o ser moldeado por inyección, compresión y extrusión. Con este compuesto de fabrican envases de exhibición, juguetes, perillas, cuerpos de lámparas eléctricas, revestimientos de cerdas para brochas de pinturas, etc.

11. Acetato-butirato de celulosa . Es un compuesto para moldeos, es similar al acetato de celulosa y ambos se producen en todos loso colores por los mismos procesos, en general se reconoce por su baja absorción de humedad, por su fuerza, estabilidad dimensional bajo diversas condiciones atmosféricas y por su capacidad para ser extruido continuamente. Es utilizado para fabricar los siguientes productos: cascos para futbol, armazones para anteojos, charolas, cinturones, etc . Poliestirenos Es un material adaptado especialmente para moldeo por inyección y extrusión. Algunas de sus características más notables son. Su bajo peso específico, es fácil de obtener en colores claros a opaco, resistentes al agua y a la mayor parte de los agentes químicos, estabilidad dimensional y buenas características de aislamiento.

12. Polietilenos Los productos de polietileno son flexibles tanto temperatura ambiente normal como a bajas temperaturas, son a prueba de agua, no los afecta la mayoría de los agentes químicos; son capaces de sellar por calor y pueden producirse en muchos colores. El polietileno es uno de los plásticos más ligeros, pudiendo flotar en el agua, es uno de los plásticos más económicos y sus características de resistencia a la humedad favorecen para envolver y para hacer bolsas. Otros productos son: charolas para cubos de hielo, charolas para revelado, telas, material de envoltura. Estos productos se pueden fabricar en moldeo por inyección, moldeo soplado o extruirse en láminas, películas, etc. Polipropileno Puede ser procesado por todas las técnicas termoplásticas. Tiene excelentes propiedades eléctricas, alta resistencia al impacto y a la tensión, con buena resistencia a los productos químicos y al calor. Los monofilamentos de polipropileno se usan para hacer sogas, redes y telas, también se fabrican artículos para hospital y laboratorio, juguetes, muebles, etc.

13. Soplado(termoplásticos) E ste se utiliza casi siempre para los termoplásticos, donde el plástico caliente en forma de bombillo se aloja en el molde y se le aplica aire a presión en el centro del bombillo para obligar al plástico caliente a llenar el molde y adoptar su configuración Después se abre el mismo y se saca la pieza El moldeado por soplado tiene un uso muy extenso para producir recipientes o botellas de plásticos de todos los tamaños y formas.

14. Inyección( termoplasticos ) Es utilizado principalmente para los termoplásticos. El material plástico (por lo general en forma de polvo o granulado) es depositado en la tolva de alimentación, donde posteriormente entra a una cámara de inyección donde se calienta y se forma conforma, y con una especie de torpedo o embolo en una característica semilíquida, se inyecta. La configuración de la pieza la va a producir la cavidad del molde que resulta ser la parte mas importante del molde por inyección.

15. 1. Se cierra el molde. 2 . Se calienta para plastificar el material, manteniendo la temperatura en el cañón. 3. Se empuja el material caliente hacia la cavidad del molde. 4 . El tornillo mantiene la presión hasta que se enfría el plástico 5 . El tornillo retrocede para recoger material nuevo de la tolva y plastificar nuevamente. 6 . Se abre el molde y se extrae la pieza

16. EXTRUSIÓN (termoplásticos) Este también es utilizado principalmente para los termoplásticos; en este proceso el material plástico en forma de polvo o granulado se calienta en la cámara de extrusión hasta dejarlo semilíquido y posteriormente se hace pasar por un tornillo sin-fin en forma continua a través de un troquel extrusor preformado, hasta obtener la forma de la pieza deseada. Se requiere de otro proceso para la finalización o adecuación del producto obtenido . Por este proceso, se fabrican: tubos, perfiles, mangueras, láminas, varilla, siendo su restricción principal en que los productos que se obtienen deben de tener una sección constante en cualquier punto de su longitud. Por lo que la mayor parte de los productos requerirán de procesos posteriores con el fin de habilitar adecuadamente el artículo, ya sea para su cortado o sellado 

17. Compresión(termoestables) El material es introducido en un molde abierto al que luego se le aplica presión para que el material adopte la forma del molde, y calor para que el material reticule y adopte definitivamente la forma deseada. En algunos casos la reticulación es acelerada añadiendo reactivos químicos, por ejemplo peróxidos. Se habla entonces de moldeo por compresión con reacción química. Este proceso requiere temperatura, presión y tiempo, para moldear la pieza deseada; se usa para obtener piezas no muy grandes ya que las presiones necesarias son altas, por ejemplo se puede hacer los mangos aislantes del calor de los recipientes y utensilios de cocina

18. Moldeo por transferencia(termoestables) En moldeo por transferencia el molde está cerrado y restringido completamente; todo el material para la inyección de las piezas se carga en el pote. Este material es usualmente en forma de pastillas comprimidas y precalentadas llamada las preformas. Por último un segundo cilindro empuja el material afuera del pote, por los canales y entradas y en las cavidades. El cilindro está contenido bajo presión y el molde se mantiene cerrado el tiempo suficiente para curar las piezas. (La presión en el cilindro de transferencia debería ser de alrededor 70 kg/cm2 (1.000 psi) y la duración de transferencia debería ser desde 8 hasta 12 segundos.)

19. aditivos se añaden sustancias químicas para modificar o mejorar determinadas propiedades de los polímeros y obtener mayores beneficios en su uso industrial. Antioxidantes; El oxigeno origina un serie de reacciones químicas que resultan en la ruptura de enlaces , para evitarlo se añaden sustancias químicas ; los paquetes contienen antioxidantes. Agentes Antiestáticos; Atraen la humedad del aire haciendo que la superficie sea más conductora, para disipar las cargas estáticas. Colorantes; Para darle color a los plásticos se añaden durante la fabricación. Agentes de Copulación; Aceleradores, se usan para mejorar la unión entre las fases de matriz, refuerzos y estratos, se usan como tratamientos superficiales. Plastificantes; Se añade al plástico para aumentar su flexibilidad y reducir la temperatura de fundido y la viscosidad.

20. Estabilizantes térmicos; Retardan la descomposición causada por el calor , energía luminosa, oxidación o esfuerzo inducido cortante . Lubricantes; Ayudan a evitar parte de la fricción entre la resina y el equipo de fabricación Favorecen la emulsión de otros ingredientes y proporcionan lubricación interna Evitan que los plásticos se peguen a la superficie del molde durante el tratamiento. Retardadores de Llama; Muchos de ellos emiten un gas halógeno que extingue el fuego, otros reaccionan hinchándose o expandiéndose y formando una barrera. Agentes de Curado; Producen reticulación mediante la unión de extremos de los monómeros, son sustancias que favorecen la polimerización; deben ser manejados con precaución debido a su toxicidad.