Materiales de uso técnico TECNOLOGÍA INDUSTRIAL I IES Navarro Villoslada LOS PLÁSTICOS

Materiales artificiales Materiales sintéticos Materiales naturales Son aquellos que se encuentran en la naturaleza y se aprovechan directamente. Materiales artificiales Se obtienen a partir de productos naturales. Materiales sintéticos Fabricados a partir de materiales artificiales MADERA ACERO PLÁSTICOS

DEFINICIÓN: Los plásticos son productos sintéticos, obtenidos por el hombre a través de diversas reacciones químicas. Los plásticos son materiales orgánicos formados por polímeros, que son grandes moléculas que contienen carbono, junto a otros elementos como hidrógeno, oxigeno, nitrógeno o azufre.

Principales propiedades Ligereza, flexibilidad, ductilidad, maleabilidad Capacidad aislante Resistencia química Resistencia mecánica Versatilidad Facilidad de fabricación Económicos Durabilidad ¿Ventaja o inconveniente?

Durabilidad: Este es su principal problema. SOLUCIONES -Plásticos biodegradables (muy pocos) -Plásticos no biodegradables -Reciclaje química -Reciclaje mecánica (reutilización) -Incineración (alto poder calorífico)

¿Cómo se obtienen los plásticos? A partir de materias primas, que pueden ser: De origen natural Materias primas vegetales: celulosa, látex Materias primas animales: caseína De origen artificial Derivados del carbón Derivados del gas natural Derivados del petróleo Más empleados en la actualidad

A partir de las naftas (4%) se obtienen las sustancias intermedias, como etileno, propileno, butileno, … que son la base de los plásticos.

POLIMERIZACIÓN SÍNTESIS A partir de las sustancias intermedias (monomeros) y a través de una reacción química, en condiciones de elevada presión y temperatura, se forman enormes cadenas de monómeros hasta construir macromoléculas llamadas polímeros. Esta reacción química se denomina POLIMERIZACIÓN ó SÍNTESIS

PROCESO DE POLIMERIZACIÓN DEL POLIETILENO POLIMEROS PROCESO DE POLIMERIZACIÓN DEL POLIETILENO

PLASTICOS A estos polímeros se les añaden: Definición Propiedades Tipos Conformado A estos polímeros se les añaden: Cargas: materiales como fibra de vidrio, papel, fibras téxtiles, que abaratan los costes de producción y potencian algunas propiedades. Aditivos: Sustancias químicas, que mejoran las propiedades (plastificantes, colorantes, resistencia, flexibilidad). Catalizadores: Aceleran e inician las reacciones de polimerización. Se forma así el plástico deseado.Lo que se obtiene son unas de pequeñas bolitas denominadas granza.

Tipos de polímeros Según su composición: Según su estructura: Homopolímeros Un sólo monómero Copolímeros Dos o más monómeros Según su estructura: Lineales Ramificados Si algún monómero se puede unir por tres o más sitios. Por su comportamiento ante el calor: Termoplásticos Se reblandecen al calentar y recuperan sus propiedades al enfriar. Termoestables Se endurecen al ser enfriados de nuevo por formar nuevos enlaces.

Polímeros según su naturaleza

Tipos de copolimerización. Alternado A B En bloque A B Al azar A B Ramificado A B

Tipos de polimerización. Adición. La masa molecular del polímero es un múltiplo exacto de la masa molecular del monómero. Condensación. Se pierde en cada unión de dos monómeros una molécula pequeña, por ejemplo agua. Por tanto, la masa molecular del polímero no es un múltiplo exacto de la masa molecular del monómero.

Reacción de adición Iniciación: Propagación o crecimiento: CH2=CHCl + catalizador ·CH2–CHCl· Propagación o crecimiento: 2 ·CH2–CHCl· ·CH2–CHCl–CH2–CHCl· Terminación: Los radicales libres de los extremos se unen a impurezas o bien se unen dos cadenas con un terminal neutralizado.

Polímeros de adición MONÓMEROS POLÍMEROS Eteno Propeno cloroeteno tetraflúoreteno propenonitrilo butadieno fenileteno 2-clorobutadieno POLÍMEROS Polietileno Polipropileno policloruro de vinilo teflón poliacrilonitrilo polibutadieno poliestireno neopreno

Estructura y usos de algunos polímeros de adición MONÓMERO POLÍMERO USOS PRINCIPALES CH2=CH2 –CH2–CH2–CH2–CH2– Bolsas, botellas, juguetes... etileno polietileno CH2=CHCl –CH2–CHCl–CH2–CHCl– Ventanas, sillas, aislantes cloruro de vinilo policloruro de vinilo CF2=CF2 –CF2–CF2–CF2–CF2– Antiadherente, aislante. tetraflúoretileno PTFE (teflón)

Principales polímeros de condensación Homopolímeros: Polietilenglicol Siliconas Copolímeros: Poliésteres Poliamidas

Polímeros de condensación: Polietilenglicol Suele producirse por la pérdida de una molécula de agua entre 2 grupos (OH) formándose puentes de oxígeno. CH2OH–CH2OH etanodiol (etilenglicol)  CH2OH–CH2–O–CH2–CH2OH + H2O  ...–O–CH2–CH2–O–CH2–CH2–O... (polietilenglicol)

Polímeros de condensación: Siliconas Proceden de monómeros del tipo R2Si(OH)2 Se utiliza para sellar juntas debido a su carácter hidrofóbico.

Copolímeros de condensación: Poliésteres Se producen por sucesivas reacciones de esterificación (alcohol y ácido) Forman tejidos. El más conocido es el “tergal” formado por ácido tereftálico (ácido p-benceno dicarboxilico) y el etilenglicol (etanodiol).

Copolímeros de condensación: Poliamidas Se producen por sucesivas reacciones entre el grupo ácido y el amino con formación de amidas. Forman fibras muy resistentes. La poliamida más conocida es el nailon 6,6 formado por la copolimerización del ácido adípico (ácido hexanodioico) y la 1,6-hexanodiamina

RESUMEN HIDROCARBUROS GRANZA

Principales familias de plásticos

TERMOPLÁSTICOS

TERMOPLÁSTICOS (AP)

TERMOESTABLES

ELASTÓMEROS elasticidad, adherencia y baja dureza

PLÁSTICOS MÁS ABUNDANTES TERMOPLASTICOS 76% TERMOESTABLES 12% RESTO 12%

CONF AL VACÍO TERMOCONFORMADO ESPUMADO SOPLADO EXTRUSIÓN CALANDRADO PLÁSTICOS Definición Propiedades Tipos Conformado Tecnologias II Una vez obtenida la granza, ya podemos conformar los diferentes objetos: laminas, tubos, hilos, botellas,… La mayoría de los procedimientos de conformado aprovechan la facilidad con que estos se funden o reblandecen. CONF AL VACÍO IMPREGNACIÓN RESINA TERMOCONFORMADO ESPUMADO SOPLADO EXTRUSIÓN CALANDRADO INYECCIÓN COMPRESIÓN Vamos a verlos…

TUBERIAS, CANALONES, PERFILES EXTRUSIÓN TUBERIAS, CANALONES, PERFILES

MOLDEO INYECCIÓN

MOLDEO COMPRESIÓN TERMOESTABLES

MOLDEO SOPLADO

CALANDRADO LAMINAS

CONFORMADO AL VACÍO

IMPREGNACIÓN CON RESINAS