LOS PLÁSTICOS



POLIMERIZACIÓN Y ESTRUCTURA

ORIGEN

TIPOS DE PLÁSTICOS

CARACTERÍSTICAS Y PROPIEDADES

REPERCUCIONES AMBIENTALES

PROCESOS DE CONFORMACIÓN



INTRODUCCIÓN


¿En que pensamos cuando decimos o escuchamos la palabra plásticos?
Hace cien años, al mencionar el término plástico, éste se podía entender como algo relativo a la reproducción de formas o las artes plásticas, la pintura, la escultura, el moldeado. En la actualidad, esta palabra se utiliza con mayor frecuencia y tiene un significado que implica no sólo arte, sino también tecnología y ciencia
PLASTICOS es una palabra que deriva del griego "Plastikos" que significa "Capaz de ser Moldeado", sin embargo, esta definición no es suficiente para describir de forma clara a la gran variedad de materiales que así se denominan.
Técnicamente los plásticos son sustancias de origen orgánico formadas por largas cadenas macromoleculares que contienen en su estructura carbón e hidrógeno principalmente. Se obtienen mediante reacciones químicas entre diferentes materias primas de origen sintético o natural. Es posible moldearlos mediante procesos de transformación aplicando calor y presión.



POLIMERIZACIÓN Y ESTRUCTURA





La polimerización es un proceso químico por el que los reactivos, monómeros (compuestos de bajo peso molecular) se agrupan químicamente entre sí dando lugar a una molécula de gran peso, llamada polímeros, bien una cadena lineal o una macromolécula tridimensional. Los polímeros son macromoléculas formadas por la unión de moléculas más pequeñas llamadas monómeros.



El poliestireno es un polímero formado a partir de la unidad repetitiva estireno.

Existen muchos tipos de polimerización y varios sistemas para categorizarlos. Las categorías principales son:

1.- polimerización por adicción

2.- polimerización "paso a paso" o de crecimiento

1. ADICIÓN - CONDENSACIÓN

Una polimerización es por adición si la molécula de monómero pasa a formar parte del polímero sin pérdida de átomos.

La polimerización es por condensación si la molécula de monómero pierde átomos cuando pasa a formar parte del polímero. Por lo general se pierde una molécula pequeña, como agua o HCL gaseoso.

La polimerización por condensación genera subproductos. La polimerización por adición no.

2. CRECIMIENTO DE CADENA - CRECIMIENTOS POR ETAPAS (o pasos)

En la polimerización por crecimiento de cadena los monómeros pasan a formar parte de la cadena de uno en uno. Primero se forman dímeros, después trímeros, a continuación tetrámeros, etc. La cadena se incrementa de uno en uno, monómero a monómero.

En la polimerización por crecimiento en etapas es posible que un oligómero reaccione con otros, por ejemplo un dímero con un trímero, un tetrámero con un dímero, etc., de forma que la cadena se incrementa en más de un monómero.

En la polimerización por crecimiento en etapas, las cadenas en crecimiento pueden reaccionar entre sí para formar cadenas aún más largas. Esto es aplicable a cadenas de todos los tamaños. En una polimerización por crecimiento de cadena sólo los monómeros pueden reaccionar con cadenas en crecimiento.

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ORIGEN



La materia prima de la que se parte para la fabricación de un plástico pueden ser de origen mineral,vegetal, o animal.

DE ORIGEN MINERAL. El petróleo es la principal materia prima de la que se obtienen la mayoría de los plásticos sintéticos. También se pueden obtener a partir del gas natural o de la hulla.

DE ORIGEN VEGETAL. A partir del látex (producidos por ciertos árboles tropicales), se obtienen gomas y cauchos y, a partir de la celulosa, es posible obtener celofán y celuloide.

DE ORIGEN ANIMAL. La caseína (sustancia que se obtiene de la leche) es la materia prima con la que se obtiene la galalita, material plástico con el que se fabrica peines, botones, etc.


MATERIAS PRIMAS UTILIZADAS PARA LOS MATERIALES PLÁSTICOS

Materia Prima

Productos intermedios

Materias Plásticas

Animales

Leche

Caseina

Galalita y Lanital

Vegetales

algodón y madera

Celulosa

Celuloide, Celofana rayón y viscosa

plantas oleaginosas

Aceites

Rilsan y barnices

hevea

Látex

Ebonita y caucho

resina de coniféras

Colófana

Barnices

gomas vegetales

Lacas

Discos de gramófono y barnices

Minerales

Hulla

benceno y estireno

Poliésteres, poliestireno, elastómeros o cauchos sintéticos

fenol

nailon, resinas formofenólicas o fenoplastos

naftaleno

resinas gliceroftálicas

cumarona e indeno

resinas para lacas y barnices

acetileno (a partir del carburo del cacio obtenido con coque y cal)

resina acrílicas, acetato de celulosa, polivinilo, neopreno y cauchos sintéticos, plexiglás y fibras

gas (a partir del coque)

Baquelita y resinas formofenólicas

amoníaco (a partir del hidrógeno procedente de la hulla y del nitrógeno del aire)

urea y aminoplastas

Petróleo y gas natural

acetileno y benceno

ver más arriba derivados de la hulla

butileno

caucho butilo

etileno

cloruro de vinilideno, poliésteres, caucho artificial y fibras textiles

propileno

acetáto de celulosa y resinas gliceroftalicas

xileno

poliésteres y fibras textiles



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TIPOS DE PLÁSTICOS



PLÁSTICOS TERMOESTABLES

Los plásticos termoestables son aquellos que una vez calentados y conformados no pueden volver a fundirse, porque sus características físicas y químicas sufren importantes variaciones y se degradan. En este grupo, se encuentran, entre otros:



RESINAS FENÓLICAS

Se comercializan bajo el nombre de baquelita. Son duras, frágiles, de color oscuro y resistentes al calor. Se utilizan para fabricar mangos de utensilios de cocina y carcasas de operadores eléctricos.RESINAS DE MELAMINA



RESINAS DE MELAMINA

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Son incoloras aunque pueden teñirse, inalterables a la luz, duras y buenas aislantes del calor. Se emplean para fabricar juguetes y, en forma de hojas, para el revestimiento de muebles de cocina.



RESINA DE UREA-FORMALDEHÍDO

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Presentan un color claro, que, cómo la resina de melamina, resulta inalterable a la luz, y pueden teñirse. Se utilizan para fabricar perchas, tiradores, manivelas y carcasas de operadores eléctricos.



RESINAS EPOXÍDICAS

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Cuando se mezclan con un catalizador, se endurecen y son aislantes, fáciles de mecanizar y resistentes. Se emplean como pegamento y como componente de algunos barnices y pinturas.



POLIÉSTER

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Es incoloro pero fácil de teñir. Puede mezclarse con fibra de vidrios para adquirir mayor volumen y resistencia. Se utiliza para fabricar depósitos y cascos de embarcaciones. En forma de fibra, se usa para fabricar tejidos.



POLIURETANO

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Bajo este nombre, se agrupan un conjunto de materiales y de propiedades muy variadas. El más conocido es la gomaespuma de baja de densidad que se emplean en esponjas y colchonetas





PLÁSTICOS TERMOPLÁSTICOS

Tienen la propiedad de que pueden calentarse y conformarse tantas veces como se quiera, ya que el calor no afecta a sus propiedades físicas y químicas.

CLORURO DE POLIVINILO O PVC

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Puede ser flexible o rígido, es fácil de cortar y moldear y resiste los agentes químicos. Se emplean en tuberías, mangueras, prendas de ropa impermeables y como aislantes de conductores.



POLIETILENO DE ALTA DENSIDAD

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Es incoloro, moldeable, rígido y resistentes a los golpes y a los agentes químicos. Se ablanda a 120 ºC. Se utiliza en recipientes para líquidos, tuberías, cubetas, papeleras...



POLIETILENO DE BAJA DENSIDAD

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También es incoloro y rígido, aunque menos resistente que el de alta densidad. Se ablanda a 150 ºC. Se usa para fabricar bolsas, juguetes, botellas...



POLIPROLILENO

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Es opaco, rígido y muy resistente. Puede doblarse muchas veces sin romperse. Se ablanda a 150º C. Se emplea para fabricar cubiertos desechables, cajas de comida, botellas...



POLIESTIRENO SÓLIDO



Es incoloro, resiste a los agentes químicos, duro y frágil. Con él, se fabrican películas aislantes para envoltorios, reglas, gomas, bolígrafos...



POLIESTIRENO EXPANDIDO

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Es un material blando, de baja densidad y excelente aislante térmico. Se utiliza en embalajes, cubetas y como aislantes en edificios.



POLIMETACRILATO

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Es un material transparente, blando y deformable. Se emplea como sustituto del vidrio.



POLIAMIDAS

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Son materiales elaborados a partir del carbón. Los más conocidos son el nailon y el perlón. Por su resistencia y tenacidad, se emplea para fabricar tejidos, cuerdas, cables y correas de transmisión.



TEFLÓN

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Se trata de un material muy duro, tenaz y extraordinariamente resistente a la acción del calor, aunque muy caro. Se emplea para fabricar juntas aislantes, cojinetes y como revestimiento de las sartenes.



ELASTÓMEROS

Los elastómeros o cauchos presentan un estado “gomoso” a temperatura ambiente, lo que les confiere elevada elasticidad. Pueden ser estirados muchas veces, para luego recuperar su forma original sin una deformación permanente.



FIBRAS SINTÉTICAS

Es una fibra polimérica o sintética de un polímero cuyas cadenas están extendidas en línea recta un al lado de la otra.

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CARACTERÍSTICAS Y PROPIEDADES



Los plásticos son unos materiales hechos a formulación por el ser humano. Gracias a ello, se consiguen propiedades especiales que podrían resumirse en:

- Ligereza de peso
- Resistencia a la rotura
- Capacidad de aislamiento (eléctrico, térmico y acústico)
- Manejabilidad y seguridad
- Versatilidad
- Reciclabilidad
- Utilidad
- Sencillez y economía en su fabricación
- Impermeabilidad (humedad, luz, gases)


Las propiedades de los plásticos, tanto las físicas como las mecánicas, pueden variar según su composición y su proceso de obtención.



PROPIEDADES FÍSICAS

Densidad

Baja (entre 0.02 y 2.5 g/cm cúbicos)

Punto de fusión

Bajo. Ninguno excede los 200 grados centígrados.

Conductividad térmica y eléctrica

Muy baja. Son excelentes aislantes térmicos y eléctricos.

Solubilidad

Insoluble en agua y en la mayoría de los disolventes.



PROPIEDADES MECÁNICAS

Dureza

Baja. Se puede cortar con facilidad.

Moldeabilidad

Fáciles de moldear en caliente.

Tenacidad

Mediana. Algunos son muy resistentes a los esfuerzos mecánicos.

Elasticidad

La mayoría son plásticos. Algunos como el caucho, son elásticos.

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REPERCUSIONES AMBIENTALES


Como sucede con otros materiales, los plásticos, una vez utilizados, pasan a formar parte de los residuos sólidos urbanos. Éstos deben ser tratados adecuadamente para evitar su impacto ambiental. Su destino final puede ser el depósito de vertederos, la incineración controlada o el reciclaje.


DEPÓSITOS DE VERTEDEROS


Como se trata de u n material inerte, no libera ningún producto nocivo. Sin embargo, se mantiene inalterados durante millones de años, altera el paisaje y crea capas impermeables que perjudican al suelo.

Es la peor de las opciones.


INCINERACIÓN CONTROLADA


Su alto poder calorífico los hace especialmente aptos para obtener energía térmica. Sin embargo, liberan gases a la atmósfera que pueden ser nocivos, como el cloruro de hidrógeno. El inconveniente puede reducirse instalando filtros en la salida de las chimeneas de los hornos de incineración, aunque no se trata de una solución óptima.


RECICLAJE


Los únicos plásticos que pueden ser reciclados son los termoplásticos, ya que los termoestables no pueden volver a fundirse sin degradarse.

El reciclaje puede llevarse a cabo a partir de los residuos sólidos urbanos, aunque también hay que considerar los residuos de producción.

-Los plásticos procedentes de residuos sólidos urbanos han de someterse previamente a un proceso de selección (sólo vale los termoplásticos) y de separación de otros residuos como materia orgánica, papel y materiales metálicos.

-Los residuos de producción pueden mezclarse con el material original, ya que tiene sus mismas propiedades físicas y mecánicas, y utilizarse para fabricar objetos nuevos.


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PROCESO DE CONFORMACIÓN





-Por composición (aplicando presión y calor)

-Por contacto (presión ligeramente superior a la necesaria para mantener los materiales juntos)

-Por inyección (conformación a partir de gránulos o granzas fundidas en una cámara con calor y presión y forzando después a parte de la maza a pasar a una cámara fría en la cual se solidifica)

-Por soplado (formación de objetos huecos a partir de masas plásticas hinchándolas con gas comprimido).

-Por extrusión es un método en el cual un material plástico, calentado o sin calentar, es forzado a pasar por un orificio que le da forma y lo transforma en una pieza larga de sección transversal constante.

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JUAN ILDEFONSO, ALEXANDRA, ALBA Y VICTORIA. 3ºB