Plásticos: Composición, Propiedades y Transformación
Plástico: Material flexible, resistente, ligero y aislante eléctrico y térmico.
Monomero: Unidad mínima de moléculas que se repiten formando cadenas llamadas polímeros.
Polimerización: Reacción química en la que se enlazan los monómeros para formar polímeros.
Catalizador: Sustancia que acelera una reacción química.
Obtención de un Plástico
El monómero se introduce en un reactor, junto con un disolvente y un catalizador o activador de la reacción química, a una presión y temperatura controladas. Durante el proceso, también se pueden añadir pigmentos para dar color y otras sustancias que mejoran las propiedades del plástico.
Propiedades de los Plásticos
- Conductividad eléctrica: Los plásticos son malos conductores de la electricidad, lo que permite su uso como aislantes.
- Conductividad térmica: Los plásticos tienen baja conductividad térmica, suelen ser aislantes.
- Resistencia mecánica: A pesar de su ligereza, son muy resistentes.
- Combustibilidad: La mayoría de los plásticos arden con facilidad debido a su composición de carbono e hidrógeno.
- Plasticidad: Muchos plásticos se reblandecen con el calor y son fácilmente moldeables sin llegar a fundirse.
- Economía: Generalmente, el plástico es un material económico, compitiendo con los metales.
- Facilidad de procesamiento y versatilidad: Su alta plasticidad simplifica las técnicas de fabricación.
- Facilidad para combinarse con otros materiales: Permite crear materiales compuestos con propiedades mejoradas.
Tipos de Plásticos
Termoplásticos
Se deforman con el calor, solidifican al enfriarse y pueden ser procesados varias veces sin perder sus propiedades, lo que los hace reciclables.
- Polietileno (PE): Resistente a la corrosión. Existen dos tipos: HDPE (alta densidad) y LDPE (baja densidad). Flotan en el agua.
- Polipropileno (PP): Más duro y menos flexible que el polietileno, incoloro, inodoro y resistente a la humedad. Flota en el agua.
- Cloruro de polivinilo (PVC): Muy resistente químicamente y compatible con aditivos. No flota en el agua.
- Poliestireno (PS): Transparente, inodoro, insípido y fácil de mezclar. No flota.
- Polietileno tereftalato (PET): Transparente e impermeable. No flota.
Termoestables
Sufren un proceso de curado al aplicarles presión o calor, durante el cual las cadenas se entrecruzan, formando una estructura rígida e irreversible.
Elastómeros
Sus macromoléculas forman una red que puede contraerse y estirarse. No soportan bien el calor y se degradan a temperaturas medias.
Fibras Textiles
Filamentos que se hilan, tiñen y tejen para formar telas. Pueden ser naturales (lana animal) o sintéticas (obtenidas por reacción química).
Procesado de Materiales Plásticos
Moldeo por Inyección
- Los gránulos entran en el cilindro calefactor.
- Avanzan y se funden por el movimiento giratorio del tornillo y el calor.
- Un pistón inyecta el plástico fundido en el molde.
- El plástico se solidifica en el molde con la forma deseada.
- Se abre el molde y se expulsa la pieza.
Extrusión
Un tornillo sin fin presiona y hace salir la masa fundida por una boquilla, obteniendo una pieza continua de gran longitud y sección transversal pequeña, que se enfría con aire o agua.
Moldeo por Soplado
- La preforma plástica se calienta y se introduce en el molde.
- Se insufla aire a presión para moldear el plástico a la forma del molde.
- Se abre el molde y se expulsa la pieza tubular (preforma).
Moldeo por Compresión
Se aplica presión a una preforma de plástico compacto en un molde caliente, uniendo las partículas y formando una pieza sólida. Adecuado para piezas grandes.
Hilado
Se introduce nitrógeno y polímero en polvo en un recipiente y se extruye a través de múltiples boquillas para obtener finos hilos.
Laminado
La extrusión por soplado produce una película cilíndrica fina que se solidifica y se aplana con rodillos. Para plásticos menos fluidos, se usa el calandrado, comprimiendo la masa entre rodillos calientes.
Espumación
Se introduce aire en el material por agitación, insuflado o adición de un agente espumante. Luego se puede moldear por inyección u otros métodos.
Moldeo al Vacío
Se calienta una lámina delgada de plástico y se superpone sobre un molde, aplicando vacío para que la lámina adopte la forma del molde. Adecuado para piezas de poco espesor.