3 Materiales plásticos y de construcción

1. MATERIALES PLÁSTICOS

“Polimerización: transformación industrial 1.1 Origen y transformación Los plásticos son materiales formados por polímeros, constituidos por largas cadenas que contienen átomos de carbono y cuya molécula es un monómero. hidrógeno carbono Según su procedencia: naturales: se obtienen de materias primas vegetales o animales como el almidón, caucho… sintéticos: a partir de compuestos derivados del petróleo, gas natural o carbón. Son la mayoría de ellos. “Polimerización: transformación industrial de materias primas en plásticos a través de procesos químicos”

1.2 Clasificación de los plásticos ACTIVIDAD 1 Esta actividad se realizará por grupos de 4. Realiza una lista de 15 objetos que estén fabricados de plástico. Coloca en una columna paralela el material con se fabricaba antes, en caso de que el objeto existiese con anterioridad.

1.2 Clasificación de los plásticos TERMOPLÁSTICOS TERMOESTABLES ELASTÓMEROS   Las cadenas se unen entre sí por enlaces tan débiles que se rompen al calentarlo. Se ablandan al calentarlos y se vuelven a endurecer al enfriarse. Los enlaces entre cadenas son tan fuertes que no se rompen al calentar el plástico una vez que se le ha dado la forma inicial de fabricación, por tanto no se deforman con el calor. Al aplicar una fuerza las cadenas se estiran y luego vuelven a recuperar su forma, por lo que son plásticos muy elásticos, adherentes y de baja dureza Ejemplos PVC Polietileno (duro y expandido) Polietileno (alta y baja densidad) Metacrilato Teflón Celofán Nailon (o Poliamida) Ejemplos Ejemplos Poliuretano Resinas fenólicas (Baquelitas) Melamina Caucho natural Caucho sintético Neopreno Teléfono de baquelita de 1950

1.2 Clasificación de los plásticos ACTIVIDAD 1 Esta actividad se realizará por grupos de 4. Realiza una lista de 15 objetos que estén fabricados de plástico. Coloca en una columna paralela el material con se fabricaba antes, en caso de que el objeto existiese con anterioridad. Piensa porqué se ha cambiado el material de ese objeto por el plástico y escríbelo.

1.3 Usos de los plásticos El plástico es uno de los materiales mas usados en la actualidad. Estas son algunas de las razones de su frecuente uso. Los procesos de obtención de las materias primas para fabricar los plásticos son muy económicos. Las piezas fabricadas con plásticos se pueden fabricar en grandes cantidades con procesos muy baratos. Pueden sustituir a otros materiales ofreciendo las mismas propiedades pero que son más caros. Ofrecen la posibilidad de crear un plástico con las propiedades que se quiera.

1.2 Clasificación de los plásticos ACTIVIDAD 1 Esta actividad se realizará por grupos de 4. Realiza una lista de 15 objetos que estén fabricados de plástico. Coloca en una columna paralela el material con se fabricaba antes, en caso de que el objeto existiese con anterioridad. Piensa porqué se ha cambiado el material de ese objeto por el plástico y escríbelo. Escribe las propiedades que tiene ese objeto al estar fabricado en plástico.

1.4 Propiedades de los plásticos Propiedades generales: Químicas: no son oxidables Físicas: maleabilidad ductilidad resistencia mecánica aislamiento eléctrico, acústico y térmico impermeables Propiedades específicas: Varían de unos a otros plásticos. Son: dureza, elasticidad, rigidez, flexibilidad, textura, etc. Propiedades reciclaje reciclado químico: recupera constituyentes originales. Es muy costoso. reciclado mecánico: se trituran los plásticos para producir otros nuevos. plásticos biodegradables: bacterias y microorganismos los descomponen. Fécula de patata

2. FABRICACIÓN INDUSTRIAL CON PLÁSTICOS

2.1 Extrusión El material entra por el embudo de alimentación, se funde y avanza por el cilindro enfriándose lentamente y solidificándose a la salida.

2.1 Extrusión Videos

2.2 Inyección Una extrusora inyecta material termoplástico en un molde. En el molde entra el material fundido, al cerrarse el molde le da la forma y por último se abre el molde y se extrae la pieza cuando ya se ha enfriado.

2.2 Inyección Videos

ACTIVIDAD ACTIVIDAD 2 Piensa en 5 objetos que se hayan fabricado en plástico por el método de extrusión. Piensa en otros 5 que se hayan fabricado por el método de inyección

2.3 Moldeo Se introduce el material recalentado en forma de tubo en un molde hueco y se inyecta aire comprimido. Una vez frío se abre el molde. Aplicaciones  botellas para aceite y agua, juguetes, etc.

2.4 Laminado Se hace pasar material termoplástico de una extrusora por unos cilindros o rodillos giratorios para obtener láminas continuas. aplicaciones  acabado de superficies (mate o brillante), encimeras de cocina, etc.

2.5 Moldeo por compresión Se comprime material termoestable en un molde recalentado que lo reblandece. Se enfría y extrae la pieza. Aplicaciones  carcasas de electrodomésticos, recipientes, etc.

2.6 Conformado al vacío Se usa con láminas de gran superficie. El material en forma de lámina o film de pequeño grosor se sujeta a un molde y se ablanda con calor. Después se somete a vacío y se adapta a las paredes del molde. Una vez enfriado se extrae la pieza. aplicaciones  hueveras, aparatos para sanitarios, letreros de comercios, etc.

3. RECICLADO DE PLÁSTICOS

3.1 Conformado al vacío Los residuos plásticos llegan al centro de reciclado y uno de los principales problemas para recuperar el plástico ya usado es poder identificar cada tipo. Esto se hace por dos métodos: POR FLOTACIÓN Se hace pasar los plásticos provenientes de los contenedores de reciclaje por diferentes líquidos de distintas densidades, de manera que los más densos se hunden mientras que los demás flotan. MEDIANTE DISOLVENTES Se sumerge la mezcla de plásticos en disolvente que disuelve un tipo de plásticos y no otros. Así se van disolviendo los plásticos de diferentes propiedades. Existes otro métodos además de estos, incluso se realiza manualmente, ya que los plásticos están marcados con un código según sus componentes

3.2 Reciclado MECÁNICO Una vez los plásticos está agrupados por tipo y color se realiza el proceso de reutilización. Los plásticos se lavan y se trituran, luego se secan y se mezclan con plástico granulado nuevo, y comienza de nuevo el proceso de elaboración de una nueva pieza de plástico.

3.2 Reciclado QUÍMICO Consiste en romper las moléculas de los plásticos, es decir, realizar el proceso contrario al de crearlos. El plástico es un polímero compuesto de la unión de monómeros, pues lo que se hace es obtener de nuevo los monómeros para realizar nuevos plásticos a partir de ellos. Esto se consigue a través de distintos procesos químicos.

4. MATERIALES PÉTREOS

4.1 Reciclado MATERIALES PÉTREOS obtención y uso: se obtienen de las rocas y se suele usar en construcción propiedades: mármol y granito: alta densidad, tacto frío y gran resistencia. Se pueden tallar y pulir pizarras: duro, denso, compacto e impermeable. Se usa en tejados. gravas: se usa como áridos para fabricar materiales aglomerantes. extracción: se extraen de las canteras en forma de bloques o losas (granito, mármol), gránulos (arenas y gravas) o en forma de lajas (pizarras).

4.2 Materiales aglutinantes Los materiales aglutinantes, son materiales que son capaces de unir a otros materiales. Existen dos tipos: AGLOMERANTES Son materiales que realizan la unión a través de procesos físicos. Como el barro, la cola…. Estos materiales realizan la unión al secarse, se endurecen. CONGLOMERANTES Son materiales que realizan la unión a través de procesos químicos. Como el yeso, el cemento, la cla…. YESO CEMENTO

4.2 Materiales aglutinantes Los más usados son: El yeso y el cemento Yeso: se obtiene de la roca algez y se tritura y cuece hasta la deshidratación para poder tratarla una vez molida. Material soluble y adherente. Resistente a la tracción, la compresión y el fuego. Produce corrosión del hierro. aplicaciones: bóvedas, tabiques, revestimientos de edificios, etc. Cemento: mezcla triturada – a 1250º C - de arcilla y caliza. Una vez molida se le añade una pequeña cantidad de yeso, resultando un polvo grisáceo, que mezclado con agua forma una pasta fácil de trabajar que al fraguar adquiere gran dureza y resistencia ( tracción y compresión). aplicaciones: aglutinante de materiales de construcción: ladrillos, pavimentos, revestimientos, bloques y otros.

4.3 Materiales compuestos Los materiales compuestos son la mezcla de varios materiales, con lo que conseguimos combinar sus propiedades y obtener un material con nuevas propiedades. Entre ellos tenemos el hormigón, el asfalto, el mortero…. Mortero: mezcla de uno o más conglomerantes (cemento, yeso, cal…), arena y agua. Al mezcla los conglomerantes con la arena y el agua da lugar una pasta, que se endurece a través de procesos químicos. Se pueden modificar sus propiedades añadiéndole otros conglomerantes o también añadir plastificantes para que sea más fácil de trabajar. aplicaciones: unir elementos de construcción, fijar baldosas, recubrir exteriormente las construcciones.

No soporta la tracción ni la flexión Hormigón: Elemento resultante de la mezcla de arena, grava, cemento y agua. Posee gran resistencia a la compresión. Con barras de acero en su interior (hormigón armado) soporta los esfuerzos de tracción y flexión. aplicaciones: construcción de cimientos, estructuras de edificios, puentes, etc. No soporta la tracción ni la flexión Con armaduras de acero soporta la tracción y la flexión

Ejemplos de Estructuras de hormigón

5. CERÁMICAS Y VIDRIOS

5.1 Las cerámicas Se obtienen a partir de materias primas arcillosas. Se moldea y se somete a un proceso de cocción en un horno a elevadas temperaturas. Dependiendo de la naturaleza y tratamiento de las materias primas y del proceso de cocción, se distinguen dos grandes grupos: cerámicas gruesas y finas. La cerámicas gruesas o porosas son permeables y las cerámicas finas son impermeables. Cerámicas gruesas: arcilla cocida, loza y arcillas refractarias. Cerámicas finas: gres y porcelana.

5.2 Los vidrios Material transparente o translúcido que puede adquirir diferentes cualidades cromáticas (colores). Es impermeable, duro, resistentes a las condiciones medioambientales y a los agentes químicos, de tacto suave, pero muy frágil. Buen aislante térmico, eléctrico y acústico. Se obtiene de la mezcla de arena de cuarzo, sosa ( fundente) y cal que se funde a  1400 ºC. soplado automático: botellas, frascos, ampollas, etc. Técnicas de conformación: flotación sobre baño de estaño: cristales planos y lunas. laminado: vidrios de seguridad. Soplado artesanal.

Sigue técnicas de conformación. Conformación por soplado automático: Horno de recocido Conformación por flotación en un baño de estaño: Fabricación de fibras de vidrio