Plásticos o Polímeros
Introducción a los plásticos
Los polímeros, o plásticos, son materiales sintéticos creados por el hombre mediante reacciones químicas. A estos materiales se les añaden aditivos para mejorar sus propiedades. España es el séptimo productor mundial de plásticos.
Etapas de la materia prima usada en plásticos
- Siglo XIX: Origen animal y vegetal.
- Hasta 1930: Alquitrán de carbón.
- Actualidad: Petróleo y gas natural (10% combustibles gaseosos, 70% gasóleos, 8% gasolinas, 5% queroseno, 7% Naftas). Del 7% de Naftas, un 3% se destina a fertilizantes y medicinas, y el 4% restante a la fabricación de plásticos: PC, PVC, PP, PE, PMMA, PS, ABS, resinas, elastómeros y fibras.
Componentes principales de los plásticos
- Materia básica (monómeros): Se comercializan en forma de gránulos (granza).
- Cargas: Se añaden para abaratar costos y mejorar propiedades.
- Aditivos: Mejoran las cualidades del polímero.
- Catalizadores: Aceleran el proceso de polimerización.
Tipos de aditivos
- Colorantes: Solubles en el polímero, aportan color atractivo.
- Antiestáticos: Evitan la acumulación de cargas estáticas.
- Conductores: Aumentan la conductividad.
- Estabilizantes: Aumentan la resistencia a la degradación por la luz.
Tipos de plásticos
Existen más de 15,000 tipos de plásticos, que se clasifican en tres grupos principales:
- Termoplásticos: Se moldean al calentarlos entre 50 y 200º C, como la cera. Un ejemplo comercial son las fibras, cuyas moléculas tienen una dirección preferencial de ordenación, lo que les da resistencia a la tracción y facilita su lavado.
- Termoestables: Una vez moldeados, no recuperan su forma original, como la arcilla. Si se calientan, se carbonizan.
- Elastómeros: Tienen una estructura elástica y no se funden de nuevo.
Ejemplos de plásticos
Policarbonato (PC)
Derivado del ácido carbónico. Transparente, brillante, se puede colorear. Su capacidad de transmitir la luz permite sustituir cristales, ofreciendo resistencia al impacto. Se utiliza en cámaras, videocámaras, microscopios y ventanillas de avión. Posee alta resistencia mecánica, tenacidad y rigidez. No produce astillas, por lo que se usa en cascos de seguridad y escudos de policía.
Cloruro de Polivinilo (PVC)
Se obtiene del acetileno y ácido clorhídrico. Ofrece resistencia mecánica, rigidez y dureza. Se presenta en dos formas: rígido (tuberías, ventanas, puertas, bombas de agua, depósitos, vinilo) y plastificado (recubrimiento de cables, mangueras, jeringuillas, juguetes, artículos de oficina).
Polipropileno (PP)
Se obtiene de la polimerización del propileno mediante catalizadores. Es un plástico barato con dureza superficial y flexibilidad aceptable. Se utiliza en maletas, electrodomésticos, tapaderas de inodoros, césped artificial, botellas y bolsas.
Polietileno (PE)
Se obtiene de la polimerización del etileno. No contamina al quemarse. Es transparente blanquecino y se puede colorear. Se presenta en dos formas: PEAD o HDPE (alta resistencia mecánica, se usa en cajas, juguetes, tuberías y botellas) y PEBD (menor resistencia, se usa en bolsas, sacos de dormir e invernaderos).
Polimetacrilato de Metilo (PMMA)
Se obtiene del acetileno. Conocido como «metacrilato», es transparente y se puede colorear. No se decolora. Se utiliza en pilotos de automóviles, luminosos, accesorios de baño, gafas protectoras y acristalamiento de barcos y aviones.
Poliestireno (PS)
Se obtiene del benceno y etileno. Resiste agentes externos, pero es frágil. Se presenta en dos formas: duro (transparente, se puede colorear, se usa en filmes de película, interiores de automóviles, casetes y cintas de vídeo) y expandido (corcho blanco, se usa en aislamientos, hueveras y transporte de electrodomésticos).
Acrilonitrilo-Butadieno-Estireno (ABS)
De la misma familia que el PS, se obtiene de la copolimerización de monómeros de acrilonitrilo, butadieno y estireno. Es resistente y se utiliza en carcasas de televisores, ordenadores y juguetes.
Resinas Fenólicas (PF)
Se obtienen del fenol y formol. La más importante es la baquelita. Su olor persistente lo hace inadecuado para uso alimentario. Se le añaden cargas (papel, chapas de madera, serrín, fibras textiles) para mejorar su resistencia. Se utiliza en carcasas de motores, manivelas, teléfonos, interruptores, estilográficas y mazos.
Resinas Úricas (UF)
Se obtienen de la urea y formol. No tienen olor y son insensibles a la luz. Se pueden colorear. Se utilizan en platos, vasos e interruptores eléctricos. La más importante es la formica (encimeras, mesas, sillas y muebles).
Resinas Melamínicas (MF)
Se obtienen de la melamina y formol. No tienen olor ni sabor, lo que las hace aptas para uso alimentario. Se utilizan en el recubrimiento de tableros, con colores cremas y verdes.
Resinas de Poliéster (UP)
Se obtienen del alquitrán de hulla y estirol. Son incoloras y resisten hasta 200º C. Se utilizan en el recubrimiento de fibra de vidrio (aviones, embarcaciones) y en placas transparentes para cubiertas y tejados.
Resinas Epoxi (EP)
Se obtienen del fenol y acetileno. En estado líquido son venenosas y su vapor irrita la piel. En estado sólido son inodoras e insípidas. Se utilizan como aislantes y se adhieren fácilmente a los metales. Se usan en adhesivos (Araldit), barnices resistentes al fuego, lacas para metales, recubrimientos de conductores eléctricos y circuitos impresos.
Poliuretano (PUR)
Se obtiene de un poliéster (desmofén) y un derivado del benzón (desmodur). Se presenta en tres formas: esponjosos (esponjas, colchones, rellenos, gomaespuma), espumosos duros (aislantes) y materiales macizos con elasticidad (juntas de goma, correas de transmisión). También se utiliza en barnices de alta dureza y adhesivos de dos componentes (endurecedor y resina), donde el pegamento actúa como catalizador para proporcionar una unión fuerte.