7. Identificació dels plàstics

Presentación del tema: "7. Identificació dels plàstics"— Transcripción de la presentación:

1 7. Identificació dels plàstics
1. Un poc d’història 2. Tipus 3. Constitució dels polímers 4. Classificació 5. Propietats i aplicacions 6. Tècniques de conformació i mecanitzat 7. Identificació dels plàstics Mª Teresa Montalvà

2 ELS PLÀSTICS Gran part dels productes naturals orgànics estan formats per macromolècules complexes. Milers de molècules monomèriques queden unides per l’activitat cel·lular en macromolècules polimèriques. Ex: cotó, cel·lulosa, cautxú natural, proteïnes,… A què anomenem plàstic? A estructures macromoleculars formades per repetició de molècules més petites anomenades monòmers. En 1909 L.H. Baekeland va sintetitzar el primer plàstic: una resina fenol-formaldehid, denominada baquelina en el seu honor.

3 La baquelita fou el primer plàstic termoestable que va existir.
També tenia la propietat de ser reciclable, ja que podia ser convertit en pols mitjançant trituració per a després tornar-se a convertir en plàstic termoestable baix una nova forma. El disseny industrial va experimentar un gran avanç amb les possibilitats plàstiques de la baquelita. Amb aquest nou material es construiren tot tipus d’aparells i carcasses. La comercialització d’útils per a la llar i l’oficina deuen un gran servei.

4 - Pocs anys després de la invenció de la baquelita, va nàixer una ampla gamma de plàstics en Alemanya. Eren fills d’una molècula descoberta en 1924: l’acetat de vinil. D’aquesta es va obtindre l’acetat de polivinil i l’alcohol de polivinil, amb el que es fabricarien fibres sintètiques.

5 - En 1928 es va descobrir l’àcid acrílic, i a partir d’aquest el polímer conegut com polimetacrilat.

6 - En 1929 va nàixer el poliester, a partir d’àcids carbònics i alcohols.

7 - En la mateixa època naix el polietilé, generat a partir de gas etilè.
Es tracta d’un plàstic suau i lleuger i utilitzat en la fabricació de borses, cables, tubs, ampolles, ...

8

9

10 PE

11 -Utilitzant el propilè, Giuliu Natta va confegir el polipropilé, amb el que es fabriquen aparells elèctrics, maletes, teixits,...

12 - Més tard va ser inventat en Alemanya el clorur de polivinil, més conegut com PVC. Aquest plàstic és generat a partir del gas clorur de viril. Té molts usos, ja que admet acabats molt durs i resistents i d’altres suaus i blans. S’utilitza molt en construcció per la seua resistència als agents atmosfèrics.

13 - Otto Bayer va descobrir els poliuretans
- Otto Bayer va descobrir els poliuretans. Amb ells s’aconseguixen escumes plàstiques que serveixen de protecció en embalatges, plàstics durs i vernissos.

14 TIPUS DE PLÀSTICS Segons l’estructura els plàstics es classifiquen en termoplàstics i termoestables. TERMOPLÀSTICS: L’encadenament de les molècules porta a llargues cadenes linials, que flueixen baix certes condicions de termperatura i pressió, però per baix d’aquesta temperatura conserven la forma que se’ls ha donat, en un procés que pot repetir-se indefinidament.

15 Alguns tipus de plàstics termoplàstics són: · nitrat de cel·lulosa
Les macromolècules són linials i llargues. -La força intermolecular es debilita per efecte del calor passant a un estat pastós -Enllaç covalent relativament estable a la temperatura ambient Alguns tipus de plàstics termoplàstics són: · nitrat de cel·lulosa · acetat de cel·lulosa · policlorur de vinil · poliestiré · polietilé · poliamides

16 TERMOESTABLES: Les estructures no són linials, doncs existixen punts d’unió entre les cadenes de polímers que determinen una estructura tridimensional. Aquestos plàstics no flueixen per acció del calor i la pressió, i mantenen sempre la seua forma orignal. Alguns plàstics termoestables són: · anilina formaldehid · fenol formaldehid Les macromolècules formen una xarxa de malla tancada, i els plàstics resultants són rígids, insolubles i infusibles. Baix l’acció dels calor el seu estat físic no canvia molt i es mantenen rígids fins la seua descomposició tèrmica.

17 CONSTITUCIÓ DELS POLÍMERS
Els polímers són molècules orgàniques gegants que tenen pesos moleculars de 104 g/mol a 106 g/mol. En la constitució dels polímers s’inclouen: - els monòmers - les càrregues (s’afegeixen per abaratir o millorar les propietats) - els colorants - els catalitzadors (són els iniciadors de les reaccions químiques) Existeixen tres formes de constitució de polímers: 1 - polimerització 2 - addició 3 - condensació

18 POLIMERITZACIÓ La disposició química més comuna dels plàstics és la formada per una molècula simple (monòmer) que es repeteix en una llarga cadena: polímer. Per exemple el polietilé, el polipropilé, el poliestiré, el tefló, el PVC, etc. La polimerització per addició succeeix degut a que la molècula original té un doble enllaç covalent. Per començar és necessari l’existència d’un iniciador, com per exemple el H2O2.

19 La polimerització es pot realitzar de dues maneres:
Els extrems de dues cadenes en creiximent poden unir-se per formar-ne una. L’extrem actiu de la cadena pot atraure a un iniciador, i aquest la tancarà. És possible regular la longitud de la cadena regulant la quantitat d’iniciador.

20 POLIADDICIÓ És una reacció química que es produeix entre dues molècules de partida difefent, és a dir, amb grups funcionals diversos. Actualment en aquest procés es fabriquen dos grans famílies de plàstics: els poliuretans i les resines epoxy. Per exemple mesclant l’isocianat i el poliol, s’obté un poliuretà.

21 CONDENSACIÓ -Té lloc en molècules polifuncionals, per formar una gran molècula polifuncional amb l’eliminació d’una molècula xicoteta. - Per acció del calor, pressió o catalitzadors es poden obtenir polímers per reaccions de condensació. - Els principals plàstics produïts per aquest procés són: · Resines fenol-formaldehid (fenoplastos) · Poliamides termoplàstics (nylon) · Poliesters linials · Poliesters reticulats, emprats en pintures i com a resines per a moldeig. · La baquelita

22 - La polimerització de dimetilftalat i etilenglicol s’utilitza per produïr PET (polietilenterftalat) - El grup -OH de l’etilenglicol es convina amb el grup -CH3 del dimetilftalat, fomant-se una molècula més gran i un producte secundari. - La longitud de la cadena depén de la facilitat dels monòmers per difundir-se cap als laterals. - La polimerització acaba quan cap monòmer arriva a l’extrem de la cadena.

23 PET

24 CLASSIFICACIÓ DELS PLÀSTICS

25 CELULOIDE CEL·LULOSA CELLÓ CELOFAN CASEÏNA GALATITA PLÀSTICS NATURALS GOMA BLANA NATURAL GOMA DURA CAUTXÚ GOMA ESPONJOSA SINTÈTIC BUNA PERBUNAN

26 RESINES FENÓLIQUES (BAQUELITA) RESINES ÚRIQUES TERMOESTABLES RESINES MELAMÍNIQUES RESINES DE POLIÉSTER RESINES D’EPÒXID POLIURETÀ PLÀSTICS BLANS SINTÈTICS POLIVINÍLICS DURS POLIESTIRÉ POLIETILÉ TERMOPLÀSTICS POLICARBONATS POLIAMIDES POLIMETACRILATS FLUOROCARBONIS

27 PROPIETATS I APLICACIONS
Data de la primera producció País d’origen Nom del plàstic 4 Matèries primes 5. Presentació habitual 6. Tipus 1859 Gran Bretanya Fibra vulcanitzada Hidrat de cel·lulosa Semielaborat Termoestable 1869 Estats Units Cel·luloide Nitrat de cel·lulosa Semielaborat termoplàstic 1904 Alemanya Galatita Caseina Semielaborat termoestable

28 NOM DEL PLÀSTIC EXEMPLES D’APLICACIÓ
Fibra vulcanitzada: celuloide: galatita: Maletes, juntes pilotes de ping-pong botons

29 1909/1923 E.E.U.U., Alemanya, Austria Fenoplastos/ aminoplastos 4.Fenol, cresol, formaldehid, Urea, melamina Pols, granulat Termoestable 1930 Alemanya Poliestiré Benzé, etilé Granulat termoplàstic 1933 Alemanya Polimetacrilat de metil Metacrilat de metil Granulat Termoplàstic

30 Fenoplastos: poliestiré: polimetacrilat de metil:
aillants elèctrics •Envasos •claraboies vaixelles • joguets •cristalls de seguretat cendrers •escumes •cartells luminosos de publicitat i senyalització

31 2. Alemanya 3. Policlorur de vinil 4. Pols, granulat 5. Semielaborat 6. termoestable 1938 Alemanya Poliamida Àcid, amines Granulat termoplàstic 1939 Gran bretanya Polietilé de baixa densitat Etilé Granulat Termoplàstic

32 Etilé: Poliamida: polietilé de baixa densitat:. • discos
Etilé: Poliamida: polietilé de baixa densitat: • discos • margarides •borses • perfils de finestres • rodes dentades • làmines • tuberies • cargols • cosos buits • recobriment de sòls

33 3. Poliesters no saturats 4. Àcids dicarboxílics, diols i poliols
2. Alemanya 3. Poliuretans 4. Isocianats 5. Líquid 6. Termoestable termoplàstic, elastòmer 2. E.E.U.U. 3. Poliesters no saturats 4. Àcids dicarboxílics, diols i poliols 5. Líquid, dissolt en estiré 6. termoestable 2. E.E.U.U. 3. Polietrafluoretilé 4. Tetrafluoretilé 5. Pols 6. Termoplàstic

34 Poliuretans: polietrafluoretilé: polièsters no saturats:
articles d’esport •recobriments • reforçats fibra de vidre mobles resistents al calor • bústies matalassos •juntes, aillaments •dipòsits aillament per a •cabines telefòniques frigorífics i • resines per encolar construcció

35 2. E.E.U.U. 3. Silicones 4. Silici, clorur de metil 5. Olis, resines, pastes 6. Termoplàstic, elastòmer 2. Suiza 3. Resines epoxi 4. Epiclorhidrina, difenilpropà 5. Resina líquida i enduridor 6. Termoestable 2. Alemanya 3. Polietilé d’alta densitat 4. Etilé 5. Granulat 6. Termoplàstic

36 Silicones: motles cables juntes agents d’impregnació Resines epoxi: reforçats de fibra articles d’esport peces d’avió recobriments Polietilé d’alta densitat: cosos buits caixes per a ampolles tuberies de pressió

37 2. Alemanya 3. Policarbonat 4. Bisfenol A 5. Granulat 6. Termoplàstic 2. Alemanya 3. Polipropilé 4. Propilé 5. Granulat 6. Termoplàstic 2. E.E.U.U. 3. Poliacetals 4. Formaldehid 5. Granulat 6. Termoplàstic

38 Policarbonat: visors per a cascos carcases per a màquines electrodomèstics senyals de trànsit Poliacetals: rodes dentades peces per a màquines d’oficina electrodomèstics telèfons radios televisions Polipropilé: carcases de bateríes de cotxes tuberies envasos aplicacions mèdiques

39 TÈCNIQUES DE CONFORMACIÓ I MECANITZAT DE PLÀSTICS

40 La tecnologia de la transformació té com a finalitat obtenir peces i objectes de formes predeterminades i estables. En els plàstics termoplàstics les tècniques més utilitzades són: - el moldeig per injecció - l’extrussió - el calandrat En els plàstics termoestables les tècniques més utilitzades són - el moldeig per compressió - el moldeig per transferència

41 MOLDEIG PER INJECCIÓ És el procés de fabricació d’articles injectant plàstic fos en un motle. El moldeig per injecció fabrica components i productes amb dimensions molt exactes i un acabat de primera qualitat. Es poden produir una gran varietat de formes complexes que de altra forma sols podríen fabricar-se amb processos cars de fabricació a màquina. La producció és ràpida i ocasiona molts pocs residus.

42 La màquina de moldeig per injecció consta d’una tolva, on s’introdueixen els grànuls de plàstic. Aquestos grànuls entren en una cavitat que conté un gran cargol que els fa avançar, a la mateixa vegada que va fonent-se gràcies a uns calentadors. El cargol és espentat cap avant per un ariet idràulic, que força al plàstic fos a entrar en el motle.                                              

43 D’aquesta manera es fabriquen una varietat enorme de productes:
bateries de cuina: poals, coberts, recipients, tarros, ... Carcases d’electrodomèstics: secadores, rentadores, aspiradores, b batidores, ... joguets i jocs productes per a la indústria automovilística etc                    Motles per a injecció de termoplàstics.

44 El moltle consta de dos o més pats que encaixen una amb altra formant una cavitat amb la forma que se li vol donar. Es fa circular aigua freda per l’interior del motle per reduir el temps de gelat de la peça. Al cap d’un cert temps es pot obrir el motle i treure la peça moldejada. Més tard es pot repetir el cicle complet.

45 Injectora

46 EXTRUSSIÓ Aquesta tècnica s’utilitza per a fer objectes llargs i de secció constant, com tubs, fulls, perfils, guies per a cortines, etc Una extrussora ve a ser com una casolana picadora de carn. Té una tremuja per on s’introdueix el material plàstic. Un cargol sense fi força el material, escalfat dins un pistó, a sortir per un forat a través del qual es comprimeix el material. Matèria prima extrussió

47 El cargol sense fi i el cilindre per on passa són prou llargs
El cargol sense fi i el cilindre per on passa són prou llargs. A més cal que el cilindre siga escalfat per a que el material s’estove. Aixó generalment es fa amb resistències elèctriques. El cargol força al plàstic a entrar per un tub calent on es fon abans de forçar-lo a entrar baix pressió per un troquel. El troquel té la forma que correspon a la de l’article que es desitja fer. La secció plàstica que ix de l’extrussora ha de refredar-se, i generalment es fa per aire fred. La reversibilitat del procés de fusió permet que el perfil fos es gele donant com a resultat el producte final.

48 Els termoplàstics com el polietilé, el PVC i el nailon, s’utilitzen generalment en l’extrussió.

49 Extrussora

50 CALANDRATGE Aquest mètode s’utilitza per a convetir termoplàstics en fulles o pel·lícula contínua. Una calandra consisteix en una màquina constituïda per una sèrie de corrons escalfats interiorment, entre els quals la matèria plàstica és expressa i laminada.

51 La làmina obtinguda es refreda a continuació per un raig d’aire fred o per aigua.
L’espessor es controla per la folgança entre els corrons i la quantitat de material.

52 El calandratge és molt útil per a fer làmines o pel·lícules de PVC
El calandratge és molt útil per a fer làmines o pel·lícules de PVC. Aquest plàstic es prepara prèviament en forma de pasta espessa per l’addició de substàncies anomenades plastificants.

53 MOLDEIG PER COMPRESSIÓ
Aquest mètode s’usa quasi exclusivament per a obtenir objectes de material plàstic termoendurible o termoestable. En essència, una màquina per a emmotllament per compressió consisteix en una premsa la base de la qual és part del motlle i l’altra va muntada a la part movible. Es mesura la quantitat correcta de materials en pols, es col·loca a la part del motlle de la base que es tanca en baixar la part movible de la premsa, s’escalfa un temps perquè el plàstic es fonga i després seguisca la reacció de curat fins a endurir-se. S’escalfa per electricitat o per vapor. Per aquest mètode s’obtenen mànecs de cassoles, interruptors elèctrics, cendrers, taper de delco, carcasses de telèfons, …

54 MOLDEIG PER TRANSFERÈNCIA
També és un mètode exclusiu per a plàstics termoplàstics. Les peces es conformen en un motle tancat a partir del material fos, que es tranfereix baix una forta pressió des d’una cavitat auxiliar. Les peces obtingudes tenen així menys rebabs i més perfecció.

55 MOLDEIG PER BUFAT O TERMOCONFORMAT
Aquesta tècnica és apta només per a materials termoplàstics. S’utilitza per a fabricar ampolles o recipients buit.s. Es partix de material semielaborat com films o làmines. S’introdueix un tros de tub extruït anteriorment i calent entre dos meitats d’un motle fred del recipient que es vol fabricar. L’aire comprimit que s’insufla obliga el tub a expandir-se dins i prendre la forma del motle.

56 Més tard el motle s’obri i expulsa el recipient buit
Més tard el motle s’obri i expulsa el recipient buit. El cicle es repeteix una vegada i altra, la qual cosa permet fabrica gran quantitat de productes.

57 Motles per a bufat                   

58 IDENTIFICACIÓ DELS PLÀSTICS
En els materials plàstics trobaràs una simbologia pròpia per a la seua identificació. És la següent: 1 2 3 PET HPDE V 4 5 6 7 LPFE PP PS Altres

59 PET: Polietilenterftalat HDPE: Polietilé d’alta densitat V: Vinílics
LDPE: Polietilé de baixa densitat PP: Polipropilé PS: Poliestiré Autora: Mª Teresa Montalvà