APUNTES DE PLÁSTICOS 1 ¿QUÉ SON LOS PLÁSTICOS?........................................................................................................ 2 2 ¿DE DONDE SE OBTIENEN? ........................................................................................................ 2 3 ¿CÓMO SE OBTIENEN? ............................................................................................................... 2 4 NOMBRE DE UN PLÁSTICO ......................................................................................................... 2 5 ESTRUCTURA Y COMPOSICIÓN .................................................................................................. 2 6 CLASIFICACIÓN ........................................................................................................................... 2 6.1 TERMOPLÁSTICOS .............................................................................................................. 2 6.2 TERMOESTABLES ................................................................................................................ 3 6.3 ELASTOMEROS ................................................................................................................... 4 7 PROPIEDADES GENERALES DE LOS PLÁSTICOS .......................................................................... 4 8 TIPOS DE ENSAYOS PARA RECONOCER PLÁSTICOS .................................................................... 4 9 CÓDIGO DE IDENTIFICACIÓN DE PLÁSTICOS .............................................................................. 5 10 MÉTODOS DE FABRICACIÓN DE OBJETOS DE PLÁSTICO ........................................................ 5 10.1 EXTRUSIÓN ......................................................................................................................... 5 10.2 INYECCIÓN .......................................................................................................................... 5 10.3 SOPLADO ............................................................................................................................ 5 10.4 TERMOCONFORMADO, ASPIRACIÓN O VACIO .................................................................. 6 10.5 ESPUMADO......................................................................................................................... 6 10.6 COMPRESIÓN ..................................................................................................................... 6 10.7 CALANDRADO O LAMINADO .............................................................................................. 6 11 Actividades ............................................................................................................................. 6 1 LOS PLÁSTICOS 1 ¿QUÉ SON LOS PLÁSTICOS? Se denominan así a un grupo de sustancias que presentan gran facilidad para deformarse o moldearse manteniendo la forma que se les da. 2 ¿DE DONDE SE OBTIENEN? Proceden de compuestos orgánicos derivados del petróleo (la gran mayoría) y de otras sustancias naturales (celulosa, caseína….) 3 ¿CÓMO SE OBTIENEN? Se obtienen sometiendo los productos derivados del petróleo a un proceso denominado polimerización, que consiste básicamente en unir entre sí moléculas de pocos átomos, llamadas monómeros, dando lugar a largas cadenas de muchos átomos (macromoléculas), que se denominan polímeros. 4 NOMBRE DE UN PLÁSTICO El material así obtenido es un plástico que se designa con el prefijo poli- seguido del nombre del monómero del que procede. EJEMPLO: del monómero ETILENO se obtiene el plástico POLIETILENO 5 ESTRUCTURA Y COMPOSICIÓN Los plásticos no presentan una estructura ordenada internamente. Están formados TODOS por largas cadenas de Carbono e Hidrógeno y algunos de ellos contienen además Nitrógeno, o bien Oxigeno, o Azufre, Cloro, etc.. 6 CLASIFICACIÓN Se clasifican en : TERMOPLÁSTICOS TERMOESTABLES ELASTÓMEROS 6.1 TERMOPLÁSTICOS Son aquellos que se pueden moldear varias veces por la acción del calor. Por ello, SON RECICLABLES. Son la mayoría de plásticos que utilizamos. Sus largas cadenas no están entrelazadas, pueden fundir todas las veces que se quiera. Son blandos y flexibles 2 En la reacción de polimerización se pueden formar dos tipos de cadenas: Cadenas LINEALES y el plástico formado tiene mayor densidad Ej.: Polietileno de alta densidad PEAD , en inglés (HDPE) que es duro y rígido Cadenas RAMIFICADAS. las cuales dan lugar a un plástico de baja densidad El plástico es de menos densidad debido al impedimento de aproximación de las cadenas entre sí ,a causa de las ramificaciones. Ej.: Polietileno de baja densidad PEBD, en inglés (LDPE), blando y flexible comparado con el HDPE 6.2 TERMOESTABLES Son aquellos que pueden ser moldeados por la acción del calor UNA SOLA vez, ya que cuando se enfrían y endurecen han sufrido un proceso químico de formación de enlaces entre las largas cadenas, llamado FRAGUADO O CURADO, resultando una red tridimensional que impide que las largas cadenas puedan volver a fluir . Por ello, NO SON RECICLABLES, ya que el calor los quema y destruye PERO NO FUNDEN Son duros, pero frágiles Ejemplos: Baquelita (mangos de ollas y sartenes, bases de enchufes..) Resinas epoxi (pegamentos de 2 componentes,…) Espumas de poliuretano (rellenos de almohadas,…) Melamina (láminas que recubren los muebles de aglomerado,…) 3 6.3 ELASTOMEROS Se caracterizan por su elasticidad (capacidad de recuperar la forma inicial cuando cesa la fuerza deformadora). Para mejorar sus propiedades se someten a un proceso denominado VULCANIZACIÓN, que consiste en añadir pequeñas cantidades de azufre. Ejemplos: caucho sintético, gomas, neopreno 7 PROPIEDADES GENERALES DE LOS PLÁSTICOS Baja densidad (entre 0,8 y 2 Kg/dm3), lo que les hace muy competitivos en el mercado de piezas ligeras No conducen la electricidad, son muy empleados como aislantes Malos conductores del calor, se emplean como aislantes térmicos Funden a bajas temperaturas ( entre ≈50 y ≈300ºC), no se deben usar cuando existan altas temperaturas. Tienen baja resistencia mecánica (no soportan mucho peso, ni golpes muy fuertes Son blandos, se trabajan con facilidad Resistencia química elevada al ataque de ácidos y bases( sosa, amoniaco,..) No se oxidan, ni sufren corrosión por el oxígeno del aire, ni tampoco se alteran por el agua Son impermeables Se pueden colorear Casi todos desprenden gases tóxicos al quemarse Tienen bajos costes de producción Muchos son reciclables No son biodegradables ( no se descomponen de manera natural). Pueden tardar decenas de años en destruirse 8 TIPOS DE ENSAYOS PARA RECONOCER PLÁSTICOS Los tipos de pruebas que se utilizan para distinguir plásticos son : □ Prueba de densidad □ Prueba de dureza □ Prueba de combustión □ Prueba de tracción □ Pruebas de disolución 4 9 CÓDIGO DE IDENTIFICACIÓN DE PLÁSTICOS El nº 7 OTROS (todos los demás) 10 MÉTODOS DE FABRICACIÓN DE OBJETOS DE PLÁSTICO Los termoplásticos se polimerizan y después se moldean, mientras que los termoestables se polimerizan cuando se moldean. 10.1 EXTRUSIÓN El material en forma de gránulos (granza) es empujada por un tornillo sin fín que la amasa y la calienta en estado pastoso en el interior de un cilindro, el cual acaba en una boquilla, lo que produce la salida continua del material de una longitud indefinida que tien la forma de la boquilla. Posteriormente se corta con la longitud deseada, una vez que se ha enfriado. Se pueden usar diferentes boquillas para obtener diferentes perfiles. Ejemplos: tuberías, mangueras y cuerpos largos y huecos en general (marcos de ventanas, etc.) 10.2 INYECCIÓN Igual que en la extrusión, la granza es empujada en estado pastoso por un tornillo sinfín que la amasa y la calienta, dentro de un cilindro. El plástico reblandecido es inyectado a elevada presión ( por la acción de un émbolo) en el interior de un molde con 2 mitades refrigerado por agua, adquiriendo la forma del molde, que al separar sus 2 mitades deja caer la pieza de plástico. Es rápido, económico y se emplea para producir grandes cantidades de piezas iguales Ejemplos: juguetes, sillas, cucharillas, cajas de envases de cervezas, tapones, cubos, macetas,… 10.3 SOPLADO Consiste en introducir aire a presión dentro de un tubo hueco llamado macarrón o preforma realizado por extrusión o por inyección, hasta adaptarlo a las paredes de un molde hueco. Ejemplos: □ INYECCIÓN- SOPLADO botellas de refrescos, de agua (se hace la preforma con rosca) □ EXTRUSIÓN- SOPLADO de aceite, de lejía (se hace un macarrón sin rosca) 5 10.4 TERMOCONFORMADO, ASPIRACIÓN O VACIO Consiste en extraer el aire existente entre una lámina de plástico colocada encima de un molde, de manera que esta se adapte al molde por acción del vacío al molde Ejemplos: cajas de bombones, vasos de yogur, hueveras, cubetas de frigoríficos,… 10.5 ESPUMADO Consiste en introducir un chorro de aire u otro gas en el interior d ela masa de plástico, haciendo que se formen burbujas Ejemplos: esponjas, rellenos de colchones y almohadas,…. 10.6 COMPRESIÓN El plástico en polvo es calentado y comprimido a presiones elevadas entre las 2 partes de u n molde, por medio de una prensa. Se emplea con los termoestables. Ejemplos: mangos de sartenes, asas de ollas y cazos, utensilios de cocina, mangos de herramientas,… 10.7 CALANDRADO O LAMINADO Consiste en hacer pasar la pasta de plástico entre rodillos calientes y giratorios que están cada vez mas próximos entre sí, pudiendo obtenerse láminas de distinto espesor según la separación entre los rodillos Ejemplos: revestimientos de suelos, láminas de melanina para muebles, hules, … 11 Actividades 1. Relaciona 5 objetos de plástico con el nombre del plástico y su método de fabricación 2. Propiedades generales de los plásticos 3. ¿Cuáles son los elementos que forman los plásticos? 4. ¿Cómo se produce la polimerización? 5. Clasificación de los plásticos: características de cada grupo 6. ¿En qué consiste el calandrado y la inyección? Poner 2 ejemplos de cada método 7. Estructura de los termoplásticos y de los termoestables 8. ¿Por qué son reciclables los plásticos?¿Todos son reciclables? ¿Por qué? 9. Indica el método utilizado para fabricar: Botellas de gel Fundas de cables Yogur Bandejas de carne Asas de ollas 6 Tuberías Mangos herramientas Botellas de champú Hule Gomaespuma Bandejas de carne