CLASIFICACIÓN DE MATERIALES PLÁSTICOS

Introducción

Los plásticos están formados de moléculas de polímeros y de varios aditivos. La unidad repetitiva mas pequeña de una cadena de polímeros se llama mero. Los monómeros se enlazan mediante procesos de polimerización (condensación y adición  para formar moléculas mas grandes. La temperatura de transición vítrea separa la región en los polímeros del comportamiento frágil y del comportamiento dúctil.

Los polímeros son una clase principal de materiales y poseen una amplia gama de propiedades mecánicas  físicas  químicas y ópticas  En comparación con los metales, los polímeros en general se caracterizan por una menor densidad, resistencia , modulo elástico  conductividad térmica y eléctrica y costo, así como por una relación de resistencia a peso mas alta, una resistencia a la corrosión mas elevada, dilatación térmica mas alta, selección de colores y de transparencia mas amplias y una mayor facilidad para su manufactura en formas complejas. Dos clases principales de polímeros son los termoplásticos y los termoestables. Los termoplásticos se ablandan y se hacen fáciles de formar a temperaturas elevadas; regresan a sus propiedades originales al enfriarse. Los termoestables, que se obtienen al entrelazar cadenas de polímeros  no se ablandan en ningún grado significativo al incrementarse la temperatura. Son mucho mas rígidos y mas duros que los termoplásticos, ofrecen muchas menos alternativas de color. Por otra parte, los elastómeros tienen una capacidad característica de sufrir grandes deformaciones elásticas y después regresar a sus formas originales al eliminarse la carga. En consecuencia tienen aplicaciones importantes en llantas, sellos, calzado, mangueras, cinturones y amortiguadores.

Que es un polímero?

Polímero proviene el griego poly y mers que significa muchas partes y se forman de la unión de muchas moléculas y por lo tanto de gran peso molecular. Existen 3 tipos de polímeros:

·         Polímeros naturales: son todos los del reino vegetal por ejemplo el almidón.

·         Polímeros artificiales: son el resultado de procesos químicos de polímeros naturales.

·    Polímeros sintéticos: son los que se obtienen por procesos de polimerización a partir de materias primas de bajo peso molecular.

 Que es un plástico?

Los plásticos son materiales muy ligeros, resistentes a la acción de los agentes atmosféricos, químicamente inertes y atractivos pos los colores que lleva incorporados, pero la propiedad mas importante que presentan es la de poder ser moldeados de manera rápida y precisa en formas geométricas complicadas y con propiedades definidas y además son baratos. Los materiales que se deforman por acción de una fuerza exterior se denominan en general plásticos siendo este un comportamiento muy generalizado en la mayoría de los materiales. Hoy se conoce como plásticos al conjunto de materiales polímeros aditivados.

Estructura

Un plástico se componen de un polímero y un aditivo, un polímero tiene naturaleza orgánica ya que esta compuesto de átomos de carbono e hidrógeno en ocasiones también oxigeno, nitrógeno, azufre, silicio estos elementos se enlazan formando largas cadenas como consecuencia dela capacidad que tiene el átomo de carbono para unirse consigo mismo un gran numero de veces, se forman de esta manera moléculas de tamaño gigantes llamadas macromoléculas y tienen las características de estar formadas por la repetición de una determinada agrupación de átomos denominada monómeros un gran numero de veces, eso también se llaman polímeros. 

Los monómeros pueden enlazarse de varias maneras formando cadenas lineales, cadenas con ramificaciones, cadenas entrecruzadas.

Tipos

según la estructura de las cadenas entre si:

• Termoplásticos: las cadenas son independientes entre si, no existen uniones químicas fuertes entre ellos, las moléculas pueden desplazarse unas sobre otras cuando se somete a fuerzas mecánicas exteriores o cuando aumenta la temperatura. Los termoplásticos al calentarlos pueden moldearse repetidamente cambiando la forma, por lo que son materiales reciclables.

•   Termoestables o termofijos: las cadenas son unidas entre si, ya que no modifican su forma por mucho que se sometan a altas temperaturas, es mas antes llegan a descomponerse. El hecho de tener unidas las cadenas por puntos fijos reduce la movilidad de las mismas no pudiendo fluir por lo que mantienen su forma. Según sea la frecuencia de las uniones entre las cadenas, densidad y nudos se forman materiales con propiedades diferentes, así los que presentan una densidad de nudos altas son materiales muy rígidos y los que presentan baja densidad de nudos son materiales muy flexibles y elásticos como los cauchos.

•  Elastómeros 

Procedencia 

los materiales que conocemos como plásticos son productos de síntesis procedentes de recursos naturales tanto de especies vivas: animales y vegetales como de especies fósiles: carbón, petroleo, gas natural.

La principal materia prima utilizada en la producción de plásticos es el petroleo. El petroleo esta formado por una mezcla de hidrocarburos de tamaño y forma variable, acompañados por otros productos que poseen la molécula elementos diferentes de carbono e hidrógeno  No todos estos componentes son útiles en la fabricación de plásticos, por lo tanto habrá que separar los compuestos interesantes para tal fin del producto inicial. Mediante una operación de destilación fraccionada se separa por acción de la temperatura fracciones de diferentes tamaños:

• gases de refinería
• gasolina
• nafta
• keroseno
• gasóleo
• residuo

La fracción de la unidad nafta es sometida a un proceso de reformado mediante el cual se obtienen unos productos denominados oleofinas que son realmente los productos de partida para fabricar los plásticos.

A partir de la oleofina mas sencilla el ETILENO se producen diferentes plásticos a través de reacciones químicas especificas:

• cloruro de vinilo: PVC
• Butadieno: Caucho
• Acetato de vinilo: PVA

Del petroleo se utiliza solo el 4% para la fabricación de plásticos.